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軸的每圈轉(zhuǎn)動,增量型編碼器提供一定數(shù)量的脈沖。周期性的測量或者單位時(shí)間內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)可以用來測量移動的速度。如果在一個(gè)參考點(diǎn)后面脈沖數(shù)被累加,計(jì)算值就代表了轉(zhuǎn)動角度或行程的參數(shù)。雙通道編碼器輸出脈沖之間相差為90o。能使接收脈沖的電子設(shè)備接收軸的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)信號,因此可用來實(shí)現(xiàn)雙向的定位控制;另外,三通道增量型旋轉(zhuǎn)編碼器每一圈產(chǎn)生一個(gè)稱之為零位信號的脈沖。
增量型值旋轉(zhuǎn)編碼器值編碼器為每一個(gè)軸的位置提供一個(gè)*的編碼數(shù)字值。特別是在定位控制應(yīng)用中,值編碼器減輕了電子接收設(shè)備的計(jì)算任務(wù),從而省去了復(fù)雜的和昂貴的輸入裝置:而且,當(dāng)機(jī)器合上電源或電源故障后再接通電源,不需要回到位置參考點(diǎn),就可利用當(dāng)前的位置值。
單圈值編碼器把軸細(xì)分成規(guī)定數(shù)量的測量步,zui大的分辨率為13位,這就意味著zui大可區(qū)分8192個(gè)位置+多圈值編碼器不僅能在一圈內(nèi)測量角位移,而且能幸,J用多步齒輪測量圈數(shù)。多圈的圈數(shù)為12位,也就是說zui大4096圈可以被識別。總的分辨率可達(dá)到25位或者33,554,432個(gè)測量步數(shù)。并行值旋轉(zhuǎn)編碼器傳輸位置值到估算電子裝置通過幾根電纜并行傳送。
增量型→型編碼器
旋轉(zhuǎn)增量值編碼器以轉(zhuǎn)動時(shí)輸出脈沖,通過計(jì)數(shù)設(shè)備來計(jì)算其位置,當(dāng)編碼器不動或停電時(shí),依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣,當(dāng)停電后,編碼器不能有任何的移動,當(dāng)來電工作時(shí),編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計(jì)數(shù)設(shè)備計(jì)算并記憶的零點(diǎn)就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯(cuò)誤的結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。
解決的方法是增加參考點(diǎn),編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn),將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前,是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn),開機(jī)找零等方法。
這樣的方法對有些工控項(xiàng)目比較麻煩,甚至不允許開機(jī)找零(開機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置),有一些工況也不允許使用中因干擾影響而產(chǎn)生位置錯(cuò)誤,于是就有了編碼器的出現(xiàn)。
值旋轉(zhuǎn)編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個(gè)位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響,由于值編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是*的,它無需記憶,無需找參考點(diǎn),而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了
從單圈值編碼器到多圈值編碼器
單圈值編碼器,以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取*的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合編碼*的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,稱為單圈值編碼器。要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,就要用到多圈值編碼器。
編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,以擴(kuò)大編碼器的測量范圍,這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器,它同樣是每個(gè)位置編碼*不重復(fù)的,而無需記憶。
多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大,實(shí)際使用往往富裕較多,這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),將某一中間位置作為起始
點(diǎn)就可以了,而大大簡化了安裝調(diào)試難度。
值編碼器的信號輸出
值編碼器信號輸出有并行輸出、串行輸出、總線型輸出、變送一體型輸出等,單圈低位數(shù)的編碼器一般用并行信號輸出,而高位數(shù)的和多圈的編碼器輸出信號不用并行信號(并行信號連接線多,易錯(cuò)碼易損壞),一般為串行或總線型輸出。其中串行zui常用的是時(shí)鐘同步串聯(lián)信號(SSI);總線型zui常用的是PROFIBUS-DP型,其他的還有DeviceNet, CAN, Interbus, CC-link等;變送一體型輸出使用方便,但精度有所犧牲。
增量型編碼器與型編碼器的區(qū)分 編碼器如以信號原理來分,有增量型編碼器,型編碼器?! ?/p>
增量型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)
工作原理: 由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對于一個(gè)周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
信號輸出:信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅(qū)動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對應(yīng)。信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關(guān)頻率有低有高。 如單相聯(lián)接,用于單方向計(jì)數(shù),單方向測速?! ?br /> A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測速?! ?br /> A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測量?! ?br /> A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對稱負(fù)信號的連接,電流對于電纜貢獻(xiàn)的電磁場為0,衰減zui小,抗干擾*,可傳輸較遠(yuǎn)的距離。對于TTL的帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達(dá)150米對于HTL的帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達(dá)300米?! ?nbsp; 增量式編碼器的問題: 增量型編碼器存在零點(diǎn)累計(jì)誤差,抗干擾較差,接收設(shè)備的停機(jī)需斷電記憶,開機(jī)應(yīng)找零或參考位等問題,這些問題如選用型編碼器可以解決。增量型編碼器的一般應(yīng)用測速,測轉(zhuǎn)動方向,測移動角度、距離(相對)。型編碼器(旋轉(zhuǎn)型) 編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16 線……編排,這樣,在編碼器的每一個(gè)位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。 編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是*的,它無需記憶,無需找參考點(diǎn),而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。 從單圈值編碼器到多圈值編碼器 旋轉(zhuǎn)單圈值編碼器,以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取*的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合編碼*的原則,這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,稱為單圈值編碼器。如果要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,就要用到多圈值編碼器。 編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,以擴(kuò)大編碼器的測量范圍,這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,每個(gè)位置編碼*不重復(fù),而無需記憶。 多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大,實(shí)際使用
往往富裕較多,這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn), 將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,而大大簡化了安裝調(diào)試難度。
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2025第十一屆中國國際機(jī)電產(chǎn)品交易會 暨先進(jìn)制造業(yè)博覽會
展會城市:合肥市展會時(shí)間:2025-09-20