具有频率和位置同步功能的斩光器制造技术

具有频率和位置同步功能的斩光器，属光电技术领域。其目的是提供一种可与外界具有ＴＴＬ输入或者输出信号的电荷耦合器件等设备在时间上或者频率上同步运行、对伺服电机具备位置和转速控制功能的斩光器。其技术要点：伺服电机驱动器（６）与可编程控制器（７）之间由控制和反馈系统（４１）及绝对位置控制系统（４２）连接，可编程控制器上至少连接一个由同轴电缆卡环形接头构成的ＢＮＣ信号输入接口（３２）或者至少一个由同轴电缆卡环形接头构成的ＢＮＣ信号输出接口（３３）。具有与电荷耦合器件等可以向外界输出触发信号或者接受外界输入触发信号的设备在时间和频率上同步运行的功能，具有控制伺服电机位置和转速的功能，以及具有位置记忆及原点回归功能等功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械斩光器，特别是一种具有频率和位置同步功能的 斩光器。
技术介绍
斩光器是在光测量应用中，把连续光源发出的光，调制成交变的光信号，以便于光电变换后进行选频放大和相关的检测。中国专利86100557 公开了一种速度可调式斩光器，它利用两个简单的非线性频率电压变换器 和一个减法器的组合，实现速度可调式的斩光器的输入与输出之间的线性 联系。中国专利200410093016.8公开了一种由电机伺服系统、调制盘、频 率反馈和稳定系统、外部接口和显示系统、电源系统等部件构成的透反型 斩光器。但是，这些机械斩光器均不能向电荷耦合器件(即CCD)等外 界设备输出同步触发信号进行时间同步，也不能接受外界信号被外界设备 触发同步；且不具备精确的频率控制功能和位置控制功能，更没有原点回 归及位置记忆功能。迄今为止，更没有一种同时具有以上所有功能的机械 斩光器。因此，现有机械斩光器的应用范围受到了限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有频率和位置同步功能的斩光器，它不仅 可以和外界具有TTL信号输入/输出的电荷耦合器件在时间上同步，而且 具有和外界具有TTL信号输入/输出的电荷耦合器件进行频率上同步的功 能，以及对伺服电机具备位置和转速控制的功能。其技术方案是 一种具有频率和位置同步功能的斩光器，包括伺服电 机驱动器、伺服电机、编码器、斩光盘和可编程控制器、由同轴电缆卡环 形接头构成的BNC接口及电源，其特征在于所述的伺服电机驱动器输 入输出模块与可编程控制器输入输出模块之间由控制和反馈系统及绝对 位置控制系统连接，可编程控制器上至少连接一个由同轴电缆卡环形接头 构成的BNC信号输入接口，或者至少一个由同轴电缆卡环形接头构成的BNC信号输出接口。其技术效果是由于可编程控制器能够接受由同轴电缆卡环形接头构成的BNC接口输入的同步触发信号，并根据设定的程序输出控制命令和脉冲，通过控制线对伺服电机驱动器进行控制，使伺服电机驱动器驱动伺 服电机带动斩光盘旋转，伺服电机编码器则通过反馈线将测量到的伺服电 机转过的角度，实时反馈到伺服电机驱动器。因此，伺服电机驱动器通过 对反馈信号和可编程控制器的控制信号进行比较后，能够精确控制伺服电 机的位置和转速。同时，由于可编程控制器能够对由同轴电缆卡环形接头构成的BNC 接口输入的频率信号进行计数，并根据设定的程序输出控制命令和脉冲到 伺服电机驱动器，使伺服电机驱动器驱动伺服电机带动斩光盘旋转，因此， 能够使斩光盘的转速与由同轴电缆卡环形接头构成的BNC接口输入的频 率信号达到频率同步的目的。 ^另外，由于可编程控制器能够通过控制伺服电机驱动器，进而控制伺 服电机，达到控制斩光盘位置和转速的目的，因此，根据可编程控制器内部程序，可以通过一个由同轴电缆卡环形接头构成的BNC接口，向外输出TTL同步信号或者频率信号，实现外部锁相环等电路与斩光盘频率同步的目的。 附图说明图1为本专利技术的电路原理图； 图2为一种斩光盘的机构形状图； 图3为又一种斩光盘的机构形状图； 图4为另一种斩光盘的机构形状图。 具体实施例方式如图1所示，具有频率和位置同步功能的斩光器，由伺服电机驱动器、 伺服电机、编码器、斩光盘和可编程控制器、由同轴电缆卡环形接头构成 的BNC接口、电源及开关组成。伺服电机驱动器6为三菱MR-J3-10A， 伺服电机驱动器主电路电源接头CNP1的L1、 L2连接电缆8，通过开关 22由插座电源26连接供电，伺服电机驱动器控制电路电源接头CNP2的 Lll、 L21连接电缆9，通过开关23由插座电源26连接供电。开关电源 21连接电缆27，通过开关24由插座电源26连接供电。可编程控制器7 为三菱FX3U-32MT/ES可编程控制器，其内部控制电路所需的电源由引脚 L、 N连接电幾29，通过开关25由插座电源26连接供电。伺服电机驱动 器6内部的输入/输出模块，通过电缆10和开关电源21连接供电。伺服电机2通过驱动电缆4连接伺服电机驱动器6的电机电源接头 CNP3，斩光盘3置于伺服电机的输出轴上，18位伺服电机编码器1设置 在伺服电机2的后面，编码器1通过电缆5与伺服电机驱动器编码器用接头CN2连接。可编程控制器输入端子X000连接一个由同轴电缆卡环形接头构成的 BNC信号输入接口 32。 BNC信号输入接口 32输入的可以是外部设备如 CCD录象设备的同步触发信号，用于触发可编程控制器；也可以是最高 到lOOKHz的频率信号，可编程控制器7可以对外界信号高速计数，进行 频率同步。要求BNC接口 32的中心输入为高电平的TTL信号，TTL信 号通过电阻31和三极管30输入到可编程控制器的'内部电路。BNC接口 32可以兼容中心输入+5V至+24V高电平信号。BNC接口 36连接可编程控制器输入端子XOOl，电气性能和功能与 BNC接口 32完全相同。输出端子Y001连接一个由同轴电缆卡环形接头构成的BNC信号输入 接口 33。 BNC信号输出接口 33可以输出可编程控制器的同步触发信号， 用于触发外部设备；也可以是最高到100KHz的频率信号，用于和外部锁 相环等电路进行频率同步。要求BNC信号输出接口 33连接的后续设备中 串联有电压为+5V至+24V电源。BNC接口 37连接可编程控制器输入端子Y002，电气性能和功能与 BNC接口 36完全相同。伺服电机驱动器6的输入输出信号用接头CN1用于输入外部设备的 信号控制伺服电机驱动器6，同时反馈输出信号到外部设备。开关电源21的24V输出引脚连接输入输出信号用接头CN1的数字接 口用电源输入引脚DICOM (即CN1的引脚20)禾[1CN1的集电极开路电 源输入引脚OPC (即CN1的引脚12)。开关电源21的OV输出引脚连接CN1的数字接口用公共端引脚DOCOM (即CN1的引脚47)。重置开关14的两个引脚分别连接CNl的复位引脚RES (即CNl的 引脚19)和数字接口用公共端DOCOM (即CNl的引脚47)，当伺服电 机驱动器上的显示屏11报警"ALARM"时，接通重置开关50秒后，伺 服电机驱动器将重置。紧急停止开关15的两个引脚分别连接CN1的紧急停止引脚EMG(即 CNl的引脚42)和数字接口用公共端DOCOM (即CNl的引脚47)，正 常操作时紧急停止开关处于接通状态，即保持通电状态。 一旦出现意外， 断开紧急停止开关，伺服电机驱动器立即停止工作。伺服电机驱动器6输入输出模块与可编程控制器输入输出模块之间由 控制和反馈系统41及绝对位置控制系统42连接。控制和反馈系统41由伺服电机驱动器6输入输出模块中的公共端引 脚LG、编码器Z相引脚OP、准备完毕引脚RD、脉冲串输入引脚PP、数 字接口用公共端DOCOM、脉冲串输入引脚NP、清除引脚CR分别通过 伺服电机驱动器6的输入输出信号用接头CNl与可编程控制器7输入输 出模块中的0V、输入端X003、 X004、输出端YOOO、公共端C0M1、输 出端Y004、 Y003的引脚对应连接构成。伺服电机驱动器6的输入输出信 号用接头CNl引脚34，即控制公共端引脚LG连接可编程控制器7的OV 引脚。这样使得伺服电机驱动器6的输入输出模块和可编程控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有频率和位置同步功能的斩光器，包括伺服电机驱动器、伺服电机、编码器、斩光盘和可编程控制器、由同轴电缆卡环形接头构成的ＢＮＣ接口及电源，其特征在于：所述的伺服电机驱动器（６）输入输出模块与可编程控制器输入输出模块之间由控制和反馈系统（４１）及绝对位置控制系统（４２）连接，可编程控制器上至少连接一个由同轴电缆卡环形接头构成的ＢＮＣ信号输入接口（３２），或者至少一个由同轴电缆卡环形接头构成的ＢＮＣ信号输出接口（３３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任洪亮，庄礼辉，李银妹，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]