編碼器是測量角位移的傳感器，光電編碼器屬于多種編碼器之一。 目前，光電編碼器廣泛應用于機電測量各行業(yè)，如旋轉平臺、機器人、導彈發(fā)射角度、織物長度、停床刃定位等。 針對光電編碼器的原理，就如何實現(xiàn)小車速度的測量進行分析。

1 .光電編碼器的分類概要
光電編碼器有增量式和絕對值式兩種。 其中，增量式光電編碼器具有體積小、結構簡單、精度高、價格低、性能穩(wěn)定、影響速度快等優(yōu)點，因此比絕對式光電編碼器應用得更廣泛。 在大量角速度、大量角位移、高分辨率的系統(tǒng)中，增量式光電編碼器的優(yōu)點表現(xiàn)得更加充分。 這種裝置成本高，結構復雜。
2 .光電編碼器的工作原理分析
2.1增量式光電編碼器的工作原理分析
增量式光電編碼器由主編碼器、光學系統(tǒng)、向錯板和光電轉換器構成，在主編碼器的周邊刻有等間距的放射狀狹縫，形成有分布均勻的不透明區(qū)域和透明區(qū)域。 動作時，凸輪盤保持靜止，旋轉軸和主盤一起旋轉時，來自光源的光被投射到凸輪盤和主盤，在感光性原稿的作用下，該光信號被轉換為脈沖信號，通過脈沖信號的處理，被數(shù)字控制系統(tǒng)轉換為其他的脈沖信號
. 2絕對值型光電編碼器的工作原理分析
絕對型光電式編碼器通過讀取編碼盤上的圖案信息，將被測量角度直接轉換為對應的編碼檢測元件。 絕對值型光電編碼器的編碼盤有接觸式、光電式、電磁式3種。 光電元件接收在不同碼盤位置產(chǎn)生的光信號，將其轉換為對應的電信號，整形放大，最終形成對應的數(shù)字電信號。

3 .光電編碼器測量小車的速度
3.1基于光電編碼器的小車速度測量原理
光電編碼器由紅外線收發(fā)裝置和編碼輪構成。 紅外光從投光器射出，入射到黑色條紋時，被受光器斷續(xù)地反射，在受光器的輸入端接收與車輪的轉速成比例關系的光脈沖信號，進而在接收器的輸出端形成一定頻率的電信號。 用微處理器計算電脈沖，就可以得到小車的移動速度。 但是，小車行駛距離l的式子中，L=D/n*nx式中的n是繩輪上的黑白條紋的個數(shù)。 d是驅動輪的外徑，nx是實測中的電脈沖政府跳躍的次數(shù)。 小車行駛速度v的計算公式為V=L/t，在公式中，t表示時間。3.2使用光電編碼器測量購物車速度的操作
這種情況下采用的絕對編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，圓形代碼盤在半徑方向上有幾個同心代碼信道，各信道有光透過的扇區(qū)和光不透過的扇區(qū)，相鄰代碼信道的扇區(qū)數(shù)呈兩倍的關系如果碼盤位于不同的位置，則各受光元件根據(jù)有無受光而轉換為對應的電平信號，從而形成二進制數(shù)。 該編碼器的特征是，無需使用計數(shù)器，即可讀出與在旋轉軸的任意位置固定的位置對應的數(shù)字代碼。 很明顯，代碼通道越多，分辨率越高，具有n位二進制分辨率的編碼器在代碼盤中需要n代碼通道。
首先，選擇專門用于控制輪式機器人的手持板，以及內(nèi)置光電IC和紅外線發(fā)光管的P8557紅外線傳感器。 在驅動輪上粘貼32個黑白條紋的圓形碼輪，使驅動輪軸與碼輪的中心對準，在碼輪表面的2mm處進行紅外線傳感器的固定，構成反射型增量編碼器，然后是LCD中斷程序和一次檢測程序注意中斷的程序進行調(diào)用時，將TOC4圓中心的矢量中斷入口地址轉發(fā)到新的終端程序。 執(zhí)行程序時，首先執(zhí)行中斷程序，然后執(zhí)行編碼器源的中斷程序。 最后，驅動程序采用中斷的插入方式，并始終使用中斷在TOC4上執(zhí)行計數(shù)。 進入中斷程序后，進行中斷程序的初始化，插入編碼器相位的中斷程序。 執(zhí)行主中斷程序時，在調(diào)試編碼器狀態(tài)后對編碼器進行采樣，將采樣后的編碼器狀態(tài)存儲在寄存器中，并將寄存器調(diào)試為上次的編碼器相位采樣狀態(tài)。 最后，執(zhí)行加法操作。 統(tǒng)計操作中的數(shù)據(jù)，從帶人車行駛的路程l的公式中求出l，根據(jù)時間，在帶人車直接行駛的速度v的公式中，使用光電編碼器測量車的速度。

4、結語
光電式編碼器是通過光電轉換將輸出軸上機械幾何位移量轉換為脈沖或數(shù)字量的傳感器. 這是目前使用最多的傳感器，光電編碼器由光柵盤和光電檢測裝置組成。 由于光電式編碼器與電動機同軸，所以當電動機旋轉時，光柵與電動機以相同速度旋轉，經(jīng)由由發(fā)光二極管等電子部件構成的檢測裝置檢測輸出幾個脈沖信號，通過對當前的光電式編碼器的輸出脈沖數(shù)進行計數(shù)，從而檢測出當前的電動機的光電編碼器可以測量小車的速度，但僅限于傳感器精度和小車本身的機械精度等影響，測量結果存在一些誤差。 因此，在測量推車速度時，為了減小誤差，請進行多次測量，取平均值，使最終結果更接近正確的值。

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