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德國HEIDENHAIN編碼器的工作原理及作用
閱讀：1271 發(fā)布時間：2013-8-20德國HEIDENHAIN編碼器的工作原理及作用德國HEIDENHAIN旋轉(zhuǎn)編碼器型號下載HEIDENHAIN公司研發(fā)和生產(chǎn)高質(zhì)量直線光柵尺和角度編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器、數(shù)顯裝置和數(shù)控系統(tǒng)。HEIDENHAIN公司的產(chǎn)品被廣泛應用于精密機床、電子元件的生產(chǎn)和加工設備,、自動化機器系統(tǒng)，尤其是應用于半導體和電子制造業(yè)等領域,。特殊的生產(chǎn)設施和測量設備造就了HEIDENHAIN的高質(zhì)量產(chǎn)品,。光刻的主要和次主要生產(chǎn)過程都是在潔凈室里完成的，潔凈室里配備了特殊的溫度穩(wěn)定和防振動隔離裝置,。仿形機和其它生產(chǎn)直線和角度刻線用的機械設備都是由HEIDENHAIN自己研發(fā)和制造的,。德國HEIDENHAIN旋轉(zhuǎn)編碼器的高質(zhì)量標準是經(jīng)過ISO9001質(zhì)量體系和德國標準服務（DKD）針對長度和角度的檢查工序認證的。另一方面,，HEIDENHAIN長的產(chǎn)品壽命,，可再利用的設計理念，對于資源的小心仔細利用和zui有效化使用能源是基于ISO14001標準的,。
德國HEIDENHAIN編碼器的工作原理及作用編碼器的工作原理及作用：它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串數(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,。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卡型號或者設置合理.
德國HEIDENHAIN編碼器的工作原理及作用編碼器一般分為增量型與型,，它們存著zui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)是*的； 因此,，當電源斷開時,，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)仍是當前的,，有效的； 不像增量編碼器那樣，必須去尋找零位標記,。
現(xiàn)在編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全,，一般都是的，如電梯型編碼器,、機床編碼器,、伺服電機型編碼器等，并且編碼器都是智能型的,，有各種并行接口可以與其它設備通訊,。
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。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,，而與測量的中間過程無關。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,，通過計數(shù)設備來知道其位置,，當編碼器不動或停電時，依靠計數(shù)設備的內(nèi)部記憶來記住位置,。這樣,，當停電后，編碼器不能有任何的移動,，當來電工作時,，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。
編碼器由機械位置決定的每個位置的*性,，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)越來越多地應用于工控定位中,。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,，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)的型編碼器串行輸出zui常用的是SSI（同步串行輸出）,。
多圈式編碼器。編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理,，當中心碼盤旋轉(zhuǎn)時,，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤）,，在單圈編碼的基礎上再增加圈數(shù)的編碼,，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器,，它同樣是由機械位置確定編碼,，每個位置編碼*不重復，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)越來越多地應用于工控定位中,。
一,、 檢測
由于我們手頭沒有光柵尺、插補器及長度計的詳細資料,，提供不出參數(shù),，故須先對它們進行檢測。通過使用的HEIDENHAIN檢測儀器,，測出光柵尺為50線/mm,，精度5μm，輸出波形5V正弦波,；同時測出長度計信號處理板的信號情況,。
二、 修復
測試中查出兩支光柵尺的故障原因,。1,、輸出缺相。測頭電路故障,。2,、輸出信號不清。測頭老化并有污物,。經(jīng)過維修人員的清洗,，更換測頭，修復電路,，zui后修好了這兩支光柵尺,。
三、 測定
對修好的光柵尺和SONY長度計進行測定,。使用佳能光學測量儀和HEIDENHAIN檢測儀對比測定光柵尺和長度計各段的精度,。得出結(jié)論，修復后的光柵尺精度可達3μm,；長度計為磁柵,，量程10 mm，精度1μm,。
四,、 適配
通過光柵尺的線數(shù),、精度及輸出波形的參數(shù)要求，相應的插補器的規(guī)格便可定下來,。由于光柵尺的精度為5μm,，輸出為5V正弦波，故可選的插補器的型號為EXE-051,。
五,、 定做
從我們維修的角度出發(fā)，決定定做120 mm及170 mm的光柵尺及插補器各一套,。并協(xié)商了安裝孔徑,、孔距等細節(jié)。另外,，考慮到電火花今后的維修工作及備件情況,，又定做了一套長度計及信號處理板。原SONY長度計為磁柵,，精密測量公司認為可用光柵替代,，精度及質(zhì)量都能夠保證。