第一篇:增量与绝对值区别
一、旋转编码器的原理和特点:
旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时,经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线,并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后,输出脉冲或代码信号。其特点是体积小,重量轻,品种多,功能全,频响高,分辨能力高,力矩小,耗能低,性能稳定,可靠使用寿命长等特点。
1、增量编码器:
由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
2、绝对型编码器:
绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从上面的描述可以看出:两者各有优缺点,增量型编码器比较通用,大多场合都用这种。从价格看,一般来说绝对型编码器要贵得多,而且绝对型编码器有量程范围,所以一般在特殊需要的机床上应用较多而已。
二、输出信号
1、信号序列
一般编码器输出信号除A、B两相(A、B两通道的信号序列相位差为90度)外,每转一圈还输出一个零位脉冲Z。
当主轴以顺时针方向旋转时,按下图输出脉冲,A通道信号位于B通道之前;当主轴逆时针旋转时,A通道信号则位于B通道之后。从而由此判断主轴是正转还是反转。
2、零位信号
编码器每旋转一周发一个脉冲,称之为零位脉冲或标识脉冲,零位脉冲用于决定零位置或标识位置。要准确测量零位脉冲,不论旋转方向,零位脉冲均被作为两个通道的高位组合输出。由于通道之间的相位差的存在,零位脉冲仅为脉冲长度的一半。
3、预警信号
有的编码器还有报警信号输出,可以对电源故障,发光二极管故障进行报警,以便用户及时更换编码器。
三、输出电路
1、NPN电压输出和NPN集电极开路输出线路
此线路仅有一个NPN型晶体管和一个上拉电阻组成,因此当晶体管处于静态时,输出电压是电源电压,它在电路上类似于TTL逻辑,因而可以与之兼容。在有输出时,晶体管饱和,输出转为0VDC的低电平,反之由零跳向正电压。
随着电缆长度、传递的脉冲频率、及负载的增加,这种线路形式所受的影响随之增加。因此要达到理想的使用效果,应该对这些影响加以考虑。集电极开路的线路取消了上拉电阻。这种方式晶体管的集电极与编码器电源的反馈线是互不相干的,因而可以获得与编码器电压不同的电流输出信号。
2、PNP和PNP集电极开路线路
该线路与NPN线路是相同,主要的差别是晶体管,它是PNP型,其发射极强制接到正电压,如果有电阻的话,电阻是下拉型的,连接到输出与零伏之间。
3、推挽式线路
这种线路用于提高线路的性能,使之高于前述各种线路。事实上,NPN电压输出线路的主要局限性是因为它们使用了电阻,在晶体管关闭时表现出比晶体管高得多的阻抗,为克服些这缺点,在推挽式线路中额外接入了另一个晶体管,这样无论是正方向还是零方向变换,输出都是低阻抗。推挽式线路提高了频率与特性,有利于更长的线路数据传输,即使是高速率时也是如此。信号饱和的电平仍然保持较低,但与上述的逻辑相比,有时较高。任何情况下推挽式线路也都可应用于NPN或PNP线路的接收器。
4、长线驱动器线路
当运行环境需要随电气干扰或编码器与接收系统之间存在很长 的距离时,可采用长线驱动器线路。数据的发送和接收在两个互补 的通道中进行,所以干扰受到抑制(干扰是由电缆或相邻设备引起的)。这种干扰可看成“共模干扰”。此外,总线驱动器的发送和接收都是以差动方式进行的,或者说互补的发送通道上是电压的差。因此对共模干扰它不是第三者,这种传送方式在采用DC5V系统时可认为与RS422兼容;在特殊芯片时,电源可达DC24V,可以在恶劣的条件(电缆长,干扰强烈等)下使用。
5、差动线路 差动线路用在具有正弦长线驱动器的模拟编码器中,这时,要求信号的传送不受干扰。像长线驱动器线路那样,对于数字信号产生两个相位相差180度的信号。这种线路特意设置了120欧姆的特有线路阻抗,它与接收器的输入电阻相平衡,而接收器必须有相等的负载阻抗。通常,在互补信号之间并联连,120欧姆的终端电阻就达到了这种目的。
四、常用术语 ■输出脉冲数/转
旋转编码器转一圈所输出的脉冲数发,对于光学式旋转编码器,通常与旋转编码器内部的光栅的槽数相同(也可在电路上使输出脉冲数增加到槽数的2倍4倍)。■分辨率
分辨率表示旋转编码器的主轴旋转一周,读出位置数据的最大等分数。绝对值型不以脉冲形式输出,而以代码形式表示当前主轴位置(角度)。与增量型不同,相当于增量型的“输出脉冲/转”。■光栅
光学式旋转编码器,其光栅有金属和玻璃两种。如是金属制的,开有通光孔槽;如是玻璃制的,是在玻璃表面涂了一层遮光膜,在此上面没有透明线条(槽)。槽数少的场合,可在金属圆盘上用冲床加工或腐蚀法开槽。在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅,它与金属制的光栅相比不耐冲击,因此在使用上请注意,不要将冲击直接施加于编码器上。■最大响应频率
是在1秒内能响应的最大脉冲数
(例:最大响应频率为2KHz,即1秒内可响应2000个脉冲)公式如下
最大响应转速(rpm)/60X(脉冲数/转)=输出频率Hz ■最大响应转速
是可响应的最高转速,在此转速下发生的脉冲可响应公式如下: 最大响应频率(Hz)/(脉冲数/转)X60=轴的转速rpm ■输出波形
输出脉冲(信号)的波形。■输出信号相位差
二相输出时,二个输出脉冲波形的相对的的时间差。■输出电压
指输出脉冲的电压。输出电压会因输出电流的变化而有所变化。各系列的输出电压请参照输出电流特性图 ■起动转矩
使处于静止状态的编码器轴旋转必要的力矩。一般情况下运转中的力矩要比起动力矩小。
■轴允许负荷
表示可加在轴上的最大负荷,有径向和轴向负荷两种。径向负荷对于轴来说,是垂直方向的,受力与偏心偏角等有关;轴向负荷对轴来说,是水平方向的,受力与推拉轴的力有关。这两个力的大小影响轴的机械寿命 ■轴惯性力矩
该值表示旋转轴的惯量和对转速变化的阻力 ■转速
该速度指示编码器的机械载荷限制。如果超出该限制,将对轴承使用寿命产生负面影响,另外信号也可能中断。■格雷码
格雷码是高级数据,因为是单元距离和循环码,所以很安全。每步只有一位变化。数据处理时,格雷码须转化成二进制码。■工作电流
指通道允许的负载电流。■工作温度
参数表中提到的数据和公差,在此温度范围内是保证的。如果稍高或稍低,编码器不会损坏。当恢复工作温度又能达到技术规范 ■工作电压
编码器的供电电压。
两者各有优缺点,增量型编码器比较通用,大多场合都用这种。从价格看,一般来说绝对型编码器要贵得多,而且绝对型编码器有量程范围,所以一般在特殊需要的机床上应用较多而已
第二篇:相反数与绝对值习题精选
绝对值习题精选
一、选择题
1.绝对值是最小的数()
A.不存在 B.0 C.1 D.-1
2.当一个负数逐渐变大(但仍然保持是负数)时()
A.它的绝对值逐渐变大
B.它的相反数逐渐变大
C.它的绝对值逐渐变小
D.它的相反数的绝对值逐渐变大
二、填空题
1.若| -1| =0,则 =______,若|1-|=1,则=______.
2.一个数的倒数是它本身,这个数是______,一个数的相反数是它本身,这个数是______.
3.若 的相反数是5,则 的值为______.
4.一个数比它的绝对值小10,则这个数为______.
5.若
三、解答题
1.填空题,且,则 ______.
(1)符号是+号,绝对值是8.5的数是__________.
(2)符号是-号,绝对值是8.5的数是__________.
(3)-85的符号是__________,绝对值是___________.
(4)
(5)________的绝对值等于7.2.
(6)绝对值等于 的数是_________.
(7)
2.计算:(1)
参考答案:
一、1.B 2.C
二、1.1,0或-2; 2.
三、略
;(2)
,0;3. ;4. ; 5. .
第三篇:相反数与绝对值学案
相反数与绝对值学案
相反数与绝对值学案
学习目标:
1)借助数轴初步理解绝对值的概念,能求一个数的绝对值。
2)通过应用绝对值解决实际问题。
学习时数:1课时
学习过程:
一、快乐自学(8分钟)如上图,学校位于数轴的原点处,小光、小明、小亮家分别位于点A、B、C处,单位长度表示1千米。小光、小明、小亮家分别距学校多远? 在数轴上,一个数所对应的点到原点的距离叫做该数的绝对值。如在数轴上,小光家所在的位置对应的数是-2,到原点的距离是2,那就是说,-2的绝对值是2,记作 =2;小明家所在的位置对应的数是+1,到原点的距离是1,那就是说+1的绝对值是1,记作 =1。
二、合作探究
1、探索绝对值的性质
试一试,填空,你一定会: =
;=
;=
;= =
;=
;=
;从上面的解答中发现什么规律吗?小组讨论后,回答: 1)正数的绝对值是____________,如: =12 0的绝对值是________,负数的绝对值是它的______________,如: =7.5。2)如果用字母a表示一个数,① 当a是正数时,② 当a是正数时,③ 当a=0时,2、绝对值等于8.7的有理数有哪些?
________________________________________________________________ 小组讨论:互为相反数的两个数的绝对值有什么关系?
________________________________________________________________
三、小结:(3分钟)通过本节课的学习,你知道了什么? ____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
四、达标训练
必做题(2分钟)
1、求下列各数的绝对值:3,3.14,-2.8。
____________________________________________________________________
2、在数轴上画出表示绝对值分别等于0.5,0,1.5 的数的点。
选做题(8分钟)
1、根据要求在空框内填上合适的数。8 相反数-8 绝对值 8 8 相反数-0.87 绝对值 8-.16 相反数-8 绝对值 8 8 相反数-8 绝对值-5
2、如果a是正数,那-a是什么数? _________________________ ____________________________________________________________________
五、学后反思
1、通过本节课的学习我知道了
数学知识:________________________________________________________ 学习数学的经验:__________________________________________________
2、我还存在的疑问是:
____________________________________________________________________
3、我对老师的建议是:
____________________________________________________________________
七年级数学合并同类项教案
七年级新人教版有理数复习教案
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第四篇:相反数与绝对值教案
相反数与绝对值
一、学习目标:
知识与能力
1、了解相反数的意义,会求有理数的相反数;
2、了解绝对值的概念,会求有理数的绝对值;
3、会利用绝对值比较两负数的大小。过程与方法
在绝对值概念的形成过程中,培养学生数形结合的思想 情感、态度与价值观
进一步培养学生分类讨论的思想和观察、归纳与概括的能力。
二、重点、难点:
理解相反数并掌握双重符号的化简原则,难点是能正确理解绝对值在数轴上表示的意义。
三、学习过程:
(一)自主学习
1、互为相反数:
(1)观察数轴上两对点-4.5和4.5,+3和-3,他们的位置关系怎样?有什么区别和联系?(2)(3)什么样的数被称为互为相反数? 指出下列各数的相反数;-3,-0.025,5,-4,0(4)在数轴上,表示互为相反数的点分别在()的两侧,并且到()的距离相等;
2、绝对值:(1)什么叫绝对值?
(2)
在数轴上,-4.5,-3,-0.5,0,0.5,3,4.5到原点的距离是多少?一个数与他的绝对值之间存在着怎样的联系?(3)求出下列各数的绝对值:
∣+5∣= ∣-4∣= ∣+0.04∣= ∣2.5∣= ∣0∣= ∣-1.104∣=
3、两负数比较大小:
(1)负数绝对值大了,离原点就越远,就越靠近数轴的()边,因此,两负数比较大小,绝对值大的数()。(2)根据例1解答:
比较:-4∕7和-6∕11
(二)合作交流:
1、独立完成,小组内交流;
2、进行组际交流;
(三)精讲点拨:
1、互为相反数是两个数的关系,注意互为相反数的绝对值相等; 2、0的相反数和绝对值都是它本身;
3、两负数比较大小,绝对值大的反而小;
(四)有效训练
1、若x+1与-3互为相反数,则x=();
2、说出下列各数的相反数和绝对值: 0.25,-18,-0.002,0,5 3.比较下列各组数的大小:
(1)0和-1(2)0.25和0(3)-0.125和-0.12
(五)拓展提升:
1、若-x=-(-3.5),则x=______;若a=-6.3,则-a=______;
2、若|a|=6,则a=______;(2)若|-b|=0.87,则b=______;
3、若x+|x|=0,则x是______数;
四、小结:
通过本节课的学习你都学到了哪些知识?
五、达标检测:
课本P35:练习1、2、3;
六、作业:
课本P36:习题2.3 A组
第五篇:《绝对值与相反数》教案设计
教学目标:
1.知道一个数的绝对值与这个数本身或它的相反数有什么关系;
2.会利用绝对值比较两个有理数大小;
3.在具体进行两个负数的大小比较中,培养推理论证能力,体会数形结合与转化的思想方法.教学重点:
知道一个数的绝对值与这个数本身或它的相反数有什么关系;会利用绝对值比较两个有理数大小.教学难点:
会利用绝对值比较两个有理数大小.教学过程:
一、议一议:
1.根据绝对值与相反数的意义填空:
(1)|2.3|= , =,|6|=;
(2)|-5|= , |-10.5|=,|-|=;-5的相反数是______,-10.5的相反数是______,-的相反数是______;
(3)|0|=______,0的相反数是______.2.(1)任意说出一个负数,并说出它的绝对值、它的相反数.(2)一个数的绝对值与这个数本身或它的相反数有什么关系?
3.(1)2与3哪个大?这两个数的绝对值哪个大?
(2)-1与-4哪个大?这两个数的绝对值哪个大?
(3)任意写出两个负数,并说出这两个负数哪个大?他们的绝对值哪个大?
(4)两个有理数的大小与这两个数的绝对值的大小有什么关系?
二、展示交流
活动
一、探究一个数的绝对值与这个数本身或它的相反数之间的关系
小组讨论:
1.一个数的绝对值一定与这个数本身相等吗?
2.一个数的绝对值一定与它的相反数相等吗?
3.举例说明一个数的绝对值与这个数本身或它的相反数有什么关系?
活动
二、探究两个有理数的大小与这两个数的绝对值的大小有什么关系
议一议:
1.数轴上的点的大小是如何排列的?
2.两个数比较大小,绝对值大的那个数一定大吗?
3.比较下列两个数的大小
(1)与;(2)-3.5与-4.6;
(3)-|-与-(-2).三、课堂反馈
1.-2的符号是______,绝对值是______;3.5的符号是______,绝对值是______.2.符号是+,绝对值是6的数是______.3.符号是-,绝对值是4.3的数是______.4.一个数绝对值是3,这个数是;
一个数的绝对值是它本身,这个数是;
一个数的绝对值是它的相反数,这个数是.5.计算:(1)|-+|-=;(2)|-3|-|-2.5|=.6.比较下面有理数的大小并且说明理由.(1)-0.7与-1.7;(2)-与-0.273;
(3)+(-5)与-(-3).7.用将各数从小到大排列起来:(直接写出结论,不必说明理由)
-4,+(-),-(-1.5),0,|-3|
四、课堂作业 :
课本P 29习题2.4第 5,7题