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P+F倍加福編碼器的工作原理及作用
最近更新時間：2021-5-10
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P+F倍加福編碼器的工作原理及作用
由一個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,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度）,，將C,、D信號反向,，疊加在A、B兩相上,，可增強穩(wěn)定信號,；另每轉(zhuǎn)輸出一個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數(shù)量級,，塑料碼盤是經(jīng)濟型的，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。
編碼器可以為每個軸位置提供一個的碼值,。特別是在位置控制中,，編碼器減輕了控制器的計算任務(wù)，并且降低了其他附加的輸入部件的成本,。
此外,，在電源啟動后或者電源故障，不需要參考驅(qū)動,，可獲得當(dāng)前的準確位置,。并行編碼器是通過幾根電源線傳輸數(shù)據(jù)而串行編碼器是通過標準的接口和協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù),。
在過去，串行的傳輸,。我們經(jīng)常選擇點對點的連接,，但今天我們經(jīng)常使用總線型的編碼器。
P+F倍加福編碼器主要作用有以下幾點：
它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器,，這些脈沖能用來控制角位移,，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測量直線位移,。
編碼器產(chǎn)生電信號后由數(shù)控制置CNC,、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來處理,。這些傳感器主要應(yīng)用在下列方面：機床,、材料加工、電動機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備,。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理,。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn)，該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的,。此系統(tǒng)全部用一個紅外光源垂直照射,，這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上，該接收器覆蓋著一層光柵,，稱為準直儀,，它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的光變化,，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化,。一般地，旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個速度信號,，這個信號要反饋給變頻器,，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象：1,、旋轉(zhuǎn)編碼器壞（無輸出）時,，變頻器不能正常工作，變得運行速度很慢,，而且一會兒變頻器保護,，顯示“PG斷開”...聯(lián)合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平,，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖,，這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式,，必須與編碼器pg的型號相對應(yīng),。一般而言,，編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種,，其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口,，因此選擇合適的pg卡型號或者設(shè)置合理.
編碼器一般分為增量型與絕對型，它們存著最大的區(qū)別：在增量編碼器的情況下,，位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量確定的,，而絕對型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,，每個位置的輸出代碼的讀數(shù),； 因此，當(dāng)電源斷開時,，絕對型編碼器并不與實際的位置分離,。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的,，有效的,； 不像增量編碼器那樣，必須去尋找零位標記,。
編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置,。前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出,，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”,；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”,。 按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類,。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小,。絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),，而與測量的中間過程無關(guān),。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖，通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置,，當(dāng)編碼器不動或停電時,，依靠計數(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,，編碼器輸出脈沖過程中,，也不能有干擾而丟失脈沖，不然,，計數(shù)設(shè)備記憶的零點就會偏移,，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道,。解決的方法是增加參考點,，編碼器每經(jīng)過參考點，將參考位置修正進計數(shù)設(shè)備的記憶位置,。在參考點以前,，是不能保證位置的準確性的。為此,，在工控中就有每次操作先找參考點,，開機找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,，它不受停電,、干擾的影響。
絕對編碼器由機械位置決定的每個位置,，它無需記憶,，無需找參考點，而且不用一直計數(shù),，什么時候需要知道位置,，什么時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。
由于絕對編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中,。絕對型編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多,，如仍用并行輸出,，其每一位輸出信號必須確保連接很好，對于較復(fù)雜工況還要隔離,，連接電纜芯數(shù)多,，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此,，絕對編碼器在多位數(shù)輸出型,，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國生產(chǎn)的絕對型編碼器串行輸出SSI（同步串行輸出）。
多圈絕對式編碼器,。編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理,，當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時，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，以擴大編碼器的測量范圍,，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼不重復(fù),，而無需記憶,。多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多,，這樣在安裝時不必要費勁找零點,，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調(diào)試難度,。多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優(yōu)勢明顯,，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。
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