第21章 光電解碼器
現在的三車間,就像是一個地下黑工廠,拉起了更厚的遮光簾。
林濤站在工作檯前,手裡拿著一個拆解下來的光電編碼器。
這個只有硬幣大小的精密器件,在昏黃的白熾燈下泛著金屬的冷光。
「紅星,分析光電編碼器的工作原理和製造要求。」
「分析完成:光電編碼器通過光電傳感器檢測編碼盤上的透光孔,將機械轉角轉換為電信號。核心器件包括發光二極體、光敏三極體和精密編碼盤。編碼盤加工精度要求達到0.01毫米,是製造難點所在。」
李明華蹲在放大鏡旁邊,仔細觀察著編碼盤的表面。
薄薄的金屬圓盤上均勻分布著360個細小的透光孔,每個孔的直徑不到0.5毫米。
在1979年的加工條件下,要製造出這樣精密的零件,難度可想而知。
「林廠長,這些孔都是用雷射打出來的。」
李明華指著編碼盤邊緣的標記。
「咱們廠的設備根本達不到這個精度。」
張衛東從工具箱裡拿出一把精密鑽頭,最細的直徑只有0.3毫米。
在車間昏暗的燈光下,鑽頭尖端反射著鋒利的光芒。
「要不咱們先試試用鑽床加工?」
張衛東將鑽頭對著光線觀察。
「雖然精度差點,但應該能湊合用。」
林濤搖了搖頭。
光電編碼器對精度的要求極高,任何偏差都會導致轉速檢測錯誤。
必須想出更好的解決方案。
「紅星,在當前工業條件下,有沒有替代的編碼盤製造方法?」
「替代方案生成:建議採用照相製版工藝,先製作放大版編碼圖案,然後通過光刻技術縮小到實際尺寸。此方法精度可達0.005毫米,符合使用要求。需要聯繫印刷廠協助製作。」
王師傅站在一旁,聽著這些複雜的技術術語,雖然不太明白,但能感受到其中的困難。
海峰市印刷廠位於工業區的南端,一排低矮的紅磚平房,屋頂上豎著幾根高大的煙囪。
午後的陽光照在廠房的紅瓦上,反射著暖黃色的光芒。
王紅林推著自行車走進廠門,車后座上綁著一個帆布包,裡面裝著編碼盤的設計圖紙。
廠區里瀰漫著油墨和化學藥劑的氣味,幾台老式印刷機正在轟隆隆的運轉著。
「你們要製作什麼?」
印刷廠的技術員老劉戴著老花鏡,仔細看著圖紙上密密麻麻的小圓點。
「這些孔這么小,我們的設備能行嗎?」
王紅林從包里拿出一個進口的編碼盤作為樣品。
在老劉的放大鏡下,編碼盤上的透光孔清晰可見,每一個都精確無誤。
「我們先試試看。」
老劉放下放大鏡,走向車間深處的照相製版室。
這是印刷廠最精密的部門,專門製作各種印刷版面。
製版室里拉著厚重的黑色窗簾,只有紅色的安全燈發出微弱的光芒。
幾台老式的照相機架設在精密的支架上,鏡頭對準著製版台面。
技術員小王正在調試著放大設備。
他穿著白色的工作服,動作極其小心,生怕弄髒了感光材料。
空氣中瀰漫著顯影液刺鼻的化學味道。
「這個活確實有難度。」
小王拿起設計圖紙對著紅燈觀察。「
360個孔要求排列得這麼均勻,稍微偏一點就報廢了。」
下午時分,第一次試製開始了。
設計圖紙被放大到直徑30厘米,然後通過精密的縮放鏡頭重新聚焦到實際尺寸。
整個過程需要在完全黑暗的環境中進行,只能憑藉微弱的紅光操作。
感光膠片在顯影液中慢慢顯現出圖案。
密密麻麻的小黑點逐漸清晰,每一個都對應著編碼盤上的透光孔。
小王用放大鏡仔細檢查著顯影效果,額頭上滲著細汗。
「精度還不夠。」
小王放下放大鏡,搖了搖頭。
「有幾個孔的位置偏了,誤差超過了0.02毫米。」
王紅林站在一旁,心裡有些著急。
這已經是第三次試製了,每次都有不同的問題。
感光材料的成本很高,再失敗幾次廠里的預算就超支了。
傍晚時分,製版室里依然燈火通明。
技術員們圍在製版台前,反覆調試著放大和縮小的倍率。每一個參數都要精確計算,容不得半點馬虎。
「要不咱們換個思路。」
老劉摘下老花鏡,揉了揉疲憊的眼睛。
「先做一個標準的圓形模板,然後用這個模板來定位打孔。」
第二天上午,王紅林騎著自行車回到了新陽收音機廠。
帆布包里裝著幾張試製的編碼盤膠片,雖然還不夠完美,但已經接近了使用要求。
三車間裡,林濤正在組裝光電傳感器。
紅色的發光二極體和黑色的光敏三極體被小心的安裝在支架上,相互對準著形成光電檢測通道。
「林廠長,編碼盤的膠片做出來了。」
王紅林將包裹小心的放在工作檯上。
「印刷廠的師傅說精度能達到0.01毫米左右。」
林濤接過膠片,對著燈光仔細觀察。
透明的基片上密布著黑色的遮光條紋,360個透光縫隙排列得相當均勻。
雖然還能看出一些微小的瑕疵,但已經可以用於試驗了。
「紅星,評估這種編碼盤的使用效果。」
「評估結果:基於當前精度水平,編碼盤可實現±2轉的轉速檢測精度。雖略低於進口產品,但能滿足錄音機基本使用要求。建議進行實際測試驗證。」
張衛東將編碼盤小心的安裝到伺服電機軸上。
薄薄的膠片被夾在兩片玻璃之間,固定在一個精密的金屬支架上。
整個安裝過程要求極其仔細,任何偏差都會影響檢測精度。
李明華連接著光電傳感器的電路。
紅色的發光二極體發出微弱的光芒,穿過編碼盤上的透光縫隙,照射到對面的光敏三極體上。
當電機轉動時,遮光條紋會切斷光線,產生脈衝信號。
「準備測試。」
林濤站在控制台前,手指放在電源開關上。
電機開始轉動,編碼盤隨之旋轉。
光電傳感器輸出的脈衝信號被示波器捕捉到,在螢光屏上形成規律的方波。
每一個脈衝都對應著電機轉過一度的角度。
「信號很穩定。」
李明華盯著示波器屏幕。
「脈衝幅度3.2伏,頻率跟電機轉速完全對應。」
這台自製的光電編碼器雖然精度還不夠理想,但已經實現了基本的轉速檢測功能。
配合上反饋控制電路,就能夠精確控制電機的轉速,滿足錄音機傳動系統的要求。
夕陽西下,三車間裡的測試工作還在繼續。
幾個技術人員圍在示波器前,詳細記錄著各種測試數據。
每一個數字都將成為改進設計的重要依據。
林濤站在窗前,看著遠處海峰鋼鐵廠冒煙的煙囪。
在改革開放的大潮中,每一項技術突破都顯得珍貴而充滿意義。
雖然距離製造出真正的錄音機還有很長的路要走,但第一步已經邁出去了。
林濤站在工作檯前,手裡拿著一個拆解下來的光電編碼器。
這個只有硬幣大小的精密器件,在昏黃的白熾燈下泛著金屬的冷光。
「紅星,分析光電編碼器的工作原理和製造要求。」
「分析完成:光電編碼器通過光電傳感器檢測編碼盤上的透光孔,將機械轉角轉換為電信號。核心器件包括發光二極體、光敏三極體和精密編碼盤。編碼盤加工精度要求達到0.01毫米,是製造難點所在。」
李明華蹲在放大鏡旁邊,仔細觀察著編碼盤的表面。
薄薄的金屬圓盤上均勻分布著360個細小的透光孔,每個孔的直徑不到0.5毫米。
在1979年的加工條件下,要製造出這樣精密的零件,難度可想而知。
「林廠長,這些孔都是用雷射打出來的。」
李明華指著編碼盤邊緣的標記。
「咱們廠的設備根本達不到這個精度。」
張衛東從工具箱裡拿出一把精密鑽頭,最細的直徑只有0.3毫米。
在車間昏暗的燈光下,鑽頭尖端反射著鋒利的光芒。
「要不咱們先試試用鑽床加工?」
張衛東將鑽頭對著光線觀察。
「雖然精度差點,但應該能湊合用。」
林濤搖了搖頭。
光電編碼器對精度的要求極高,任何偏差都會導致轉速檢測錯誤。
必須想出更好的解決方案。
「紅星,在當前工業條件下,有沒有替代的編碼盤製造方法?」
「替代方案生成:建議採用照相製版工藝,先製作放大版編碼圖案,然後通過光刻技術縮小到實際尺寸。此方法精度可達0.005毫米,符合使用要求。需要聯繫印刷廠協助製作。」
王師傅站在一旁,聽著這些複雜的技術術語,雖然不太明白,但能感受到其中的困難。
海峰市印刷廠位於工業區的南端,一排低矮的紅磚平房,屋頂上豎著幾根高大的煙囪。
午後的陽光照在廠房的紅瓦上,反射著暖黃色的光芒。
王紅林推著自行車走進廠門,車后座上綁著一個帆布包,裡面裝著編碼盤的設計圖紙。
廠區里瀰漫著油墨和化學藥劑的氣味,幾台老式印刷機正在轟隆隆的運轉著。
「你們要製作什麼?」
印刷廠的技術員老劉戴著老花鏡,仔細看著圖紙上密密麻麻的小圓點。
「這些孔這么小,我們的設備能行嗎?」
王紅林從包里拿出一個進口的編碼盤作為樣品。
在老劉的放大鏡下,編碼盤上的透光孔清晰可見,每一個都精確無誤。
「我們先試試看。」
老劉放下放大鏡,走向車間深處的照相製版室。
這是印刷廠最精密的部門,專門製作各種印刷版面。
製版室里拉著厚重的黑色窗簾,只有紅色的安全燈發出微弱的光芒。
幾台老式的照相機架設在精密的支架上,鏡頭對準著製版台面。
技術員小王正在調試著放大設備。
他穿著白色的工作服,動作極其小心,生怕弄髒了感光材料。
空氣中瀰漫著顯影液刺鼻的化學味道。
「這個活確實有難度。」
小王拿起設計圖紙對著紅燈觀察。「
360個孔要求排列得這麼均勻,稍微偏一點就報廢了。」
下午時分,第一次試製開始了。
設計圖紙被放大到直徑30厘米,然後通過精密的縮放鏡頭重新聚焦到實際尺寸。
整個過程需要在完全黑暗的環境中進行,只能憑藉微弱的紅光操作。
感光膠片在顯影液中慢慢顯現出圖案。
密密麻麻的小黑點逐漸清晰,每一個都對應著編碼盤上的透光孔。
小王用放大鏡仔細檢查著顯影效果,額頭上滲著細汗。
「精度還不夠。」
小王放下放大鏡,搖了搖頭。
「有幾個孔的位置偏了,誤差超過了0.02毫米。」
王紅林站在一旁,心裡有些著急。
這已經是第三次試製了,每次都有不同的問題。
感光材料的成本很高,再失敗幾次廠里的預算就超支了。
傍晚時分,製版室里依然燈火通明。
技術員們圍在製版台前,反覆調試著放大和縮小的倍率。每一個參數都要精確計算,容不得半點馬虎。
「要不咱們換個思路。」
老劉摘下老花鏡,揉了揉疲憊的眼睛。
「先做一個標準的圓形模板,然後用這個模板來定位打孔。」
第二天上午,王紅林騎著自行車回到了新陽收音機廠。
帆布包里裝著幾張試製的編碼盤膠片,雖然還不夠完美,但已經接近了使用要求。
三車間裡,林濤正在組裝光電傳感器。
紅色的發光二極體和黑色的光敏三極體被小心的安裝在支架上,相互對準著形成光電檢測通道。
「林廠長,編碼盤的膠片做出來了。」
王紅林將包裹小心的放在工作檯上。
「印刷廠的師傅說精度能達到0.01毫米左右。」
林濤接過膠片,對著燈光仔細觀察。
透明的基片上密布著黑色的遮光條紋,360個透光縫隙排列得相當均勻。
雖然還能看出一些微小的瑕疵,但已經可以用於試驗了。
「紅星,評估這種編碼盤的使用效果。」
「評估結果:基於當前精度水平,編碼盤可實現±2轉的轉速檢測精度。雖略低於進口產品,但能滿足錄音機基本使用要求。建議進行實際測試驗證。」
張衛東將編碼盤小心的安裝到伺服電機軸上。
薄薄的膠片被夾在兩片玻璃之間,固定在一個精密的金屬支架上。
整個安裝過程要求極其仔細,任何偏差都會影響檢測精度。
李明華連接著光電傳感器的電路。
紅色的發光二極體發出微弱的光芒,穿過編碼盤上的透光縫隙,照射到對面的光敏三極體上。
當電機轉動時,遮光條紋會切斷光線,產生脈衝信號。
「準備測試。」
林濤站在控制台前,手指放在電源開關上。
電機開始轉動,編碼盤隨之旋轉。
光電傳感器輸出的脈衝信號被示波器捕捉到,在螢光屏上形成規律的方波。
每一個脈衝都對應著電機轉過一度的角度。
「信號很穩定。」
李明華盯著示波器屏幕。
「脈衝幅度3.2伏,頻率跟電機轉速完全對應。」
這台自製的光電編碼器雖然精度還不夠理想,但已經實現了基本的轉速檢測功能。
配合上反饋控制電路,就能夠精確控制電機的轉速,滿足錄音機傳動系統的要求。
夕陽西下,三車間裡的測試工作還在繼續。
幾個技術人員圍在示波器前,詳細記錄著各種測試數據。
每一個數字都將成為改進設計的重要依據。
林濤站在窗前,看著遠處海峰鋼鐵廠冒煙的煙囪。
在改革開放的大潮中,每一項技術突破都顯得珍貴而充滿意義。
雖然距離製造出真正的錄音機還有很長的路要走,但第一步已經邁出去了。