西安交通大学：《工程训练之—工业系统的测量》第十讲 鼠标器分析

XPAN JIAOTONG UNVERSITY 《工程训练》之 工业系统的测量 陈永森 工程训练中心 2004年12月 讲义V11

XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY 工业系统的测量 陈永森 工程训练中心 2004年12月 《工程训练》之一 讲义 V 1.1

第十讲鼠标器分析 训练目的 了解典型机电一体化产品的设计思想。 >认识用光电编码器测量平面位移的方法 培养分析评价机电产品的初步能力。 Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大 2-2

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-2 第十讲 鼠标器分析 训练目的 ➢ 了解典型机电一体化产品的设计思想。 ➢ 认识用光电编码器测量平面位移的方法。 ➢ 培养分析评价机电产品的初步能力

第十讲鼠标器分析 本讲内容(2课时) 光机式鼠标器的结构 >光机式鼠标器的原理 >阅读材料鼠标器简介 >训练内容 Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-3 第十讲 鼠标器分析 本讲内容（2课时） ➢ 光机式鼠标器的结构 ➢ 光机式鼠标器的原理 ➢ 阅读材料——鼠标器简介 ➢ 训练内容

9101鼠标器简介 机械式 按检测原理分光机式 光电式 新型光电式 串口(cOM) 鼠标分类按接口分 PS/2口 USB 无线 双键 按按键分三键 滚轮 Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-4

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-4 按接口分 串口(COM) PS/2口 USB 无线 按检测原理分 机械式 光机式 光电式 新型光电式 按按键分 双键 三键 滚轮 鼠标分类 §10.1 鼠标器简介

9101光机式鼠标器 光机式鼠标外壳 集成电路芯片 内部电路灰微动开关 X、Y坐标轴的光电对管 滚动摩擦球、滚轴、光栅轮 Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-5

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-5 内部电路板 光机式鼠标 外壳 滚动摩擦球、滚轴、光栅轮 X、Y坐标轴的光电对管 微动开关 集成电路芯片 §10.1 光机式鼠标器 鼠标结构

9101光机式鼠标器 鼠标实际上是一个平面位移测量系统。光电对管与小球、 滚轴、光栅轮组成光电位移传感器。 当移动鼠标时,橡胶球的滚动带动滚轴及光栅轮转动, 连续遮挡把光信号转换成电脉冲信号,脉冲信号数量的 多少对应于位移量的大小。 >脉冲计数是以增量累加的方式测量位移。 >每个接收元件中有两个光敏三极管,安置的位置间隔成 光栅轮槽(或孔)中心距的3/4,这就使两个光敏三极 管输出脉冲的相位差1/4周期,辨别两个脉冲哪一个领 先,就能够辨别位移的方向。 >脉冲整形、方向辨别等工作由二片专用集成电路芯片完 成,这一芯片还处理第三键或附加滚轮的操作 Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-6

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-6 §10.1 光机式鼠标器 工作原理 ➢ 鼠标实际上是一个平面位移测量系统。光电对管与小球、 滚轴、光栅轮组成光电位移传感器。 ➢ 当移动鼠标时，橡胶球的滚动带动滚轴及光栅轮转动， 连续遮挡把光信号转换成电脉冲信号，脉冲信号数量的 多少对应于位移量的大小。 ➢ 脉冲计数是以增量累加的方式测量位移。 ➢ 每个接收元件中有两个光敏三极管，安置的位置间隔成 光栅轮槽（或孔）中心距的3/4，这就使两个光敏三极 管输出脉冲的相位差1/4周期，辨别两个脉冲哪一个领 先，就能够辨别位移的方向。 ➢ 脉冲整形、方向辨别等工作由一片专用集成电路芯片完 成，这一芯片还处理第三键或附加滚轮的操作

9101光机式鼠标器 鼠标实际上是一个平面位移测量系统。光电对管与小球、滚轴、光栅轮组成光电位 .当移动鼠标时 胶球的滚动带动滚轴及光栅轮转动,连续遮挡把光信号转换成 电脉冲信号,脉冲信号数量的多少对应于位移量的大小。 脉冲计数是以增量累加的方式测量位移 每个接收元件中有两个光敏云极管,安置的位置闻隔成光栅轮槽(或孔)中心距的 3/44 两个光敏三极管输出脉冲的相位差14周期,辨别两个脉冲哪一个领先 就能够辨别位移的方向。 脉冲整形,方向辨别等工作由一片专用集成电路芯片完成,这一芯片还处理第三键 或附加滚轮的操作。 角位 Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-7

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-7 §10.1 光机式鼠标器 工作原理 ➢ 鼠标实际上是一个平面位移测量系统。光电对管与小球、滚轴、光栅轮组成光电位 移传感器。 ➢ 当移动鼠标时，橡胶球的滚动带动滚轴及光栅轮转动，连续遮挡把光信号转换成 电脉冲信号，脉冲信号数量的多少对应于位移量的大小。 ➢ 脉冲计数是以增量累加的方式测量位移。 ➢ 每个接收元件中有两个光敏三极管，安置的位置间隔成光栅轮槽（或孔）中心距的 3/4，这就使两个光敏三极管输出脉冲的相位差1/4周期，辨别两个脉冲哪一个领先， 就能够辨别位移的方向。 ➢ 脉冲整形、方向辨别等工作由一片专用集成电路芯片完成，这一芯片还处理第三键 或附加滚轮的操作

9101鼠标器简介 机械式鼠标 >原理1:盒子下面有两个互相垂直的轮子,每个 轮子带动一个机械变阻器,滚轮带动轴旋转, 并使变阻器改变阻值,阻值的变化就产生了位 移讯号,在盒子的上面则有一个按钮开关提供 连通信号 Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-8

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-8 §10.1 鼠标器简介 机械式鼠标 ➢ 原理1：盒子下面有两个互相垂直的轮子，每个 轮子带动一个机械变阻器，滚轮带动轴旋转， 并使变阻器改变阻值，阻值的变化就产生了位 移讯号，在盒子的上面则有一个按钮开关提供 连通信号

9101鼠标器简介 机械式鼠标 原理2:滚球和桌面接触,滚球推动滚轴 滚动,滚轴的另一边连着编码器(是圆形 的)在每个编码器上呈圆形排列的触点。 当滑球滚动时,经过传导,使触点会依次 碰到接触条,从而产生计算机容易辨认的, “接通”和“断开”,也就是“0”和“1” 信号,再用一个芯片根据这些数据转换成 “X”和“Y”轴的位移,从而使光标移动 纯机械式,容易磨损,使用寿命较短、精 度有限 Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-9

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-9 §10.1 鼠标器简介 机械式鼠标 ➢原理2：滚球和桌面接触，滚球推动滚轴 滚动，滚轴的另一边连着编码器（是圆形 的）在每个编码器上呈圆形排列的触点。 当滑球滚动时，经过传导，使触点会依次 碰到接触条，从而产生计算机容易辨认的， “接通”和“断开”，也就是“0”和“1” 信号，再用一个芯片根据这些数据转换成 “X”和“Y”轴的位移，从而使光标移动 ➢纯机械式，容易磨损，使用寿命较短、精 度有限

9101鼠标器简介 光机式鼠标 CiN Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-10

Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-10 §10.1 鼠标器简介 光机式鼠标