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德國堡盟編碼器應(yīng)用與常見問題
閱讀：1209 發(fā)布時間：2020-5-211,、什么是編碼器,？
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。前者稱為碼盤,，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,，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(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)。
2,、測量精度的定義
大家知道,，所有的測量都是對"真實"值的大致估計，也就是說測量的數(shù)值總是和"真實"值有一定的誤差,，那么這樣一個誤差的大小就是通常所說的測量精度,，它反映了測量儀器系統(tǒng)所能真實還原測量信號值的能力。
3,、德國堡盟編碼器的精度
增量式光電編碼器的精度與分辨率*無關(guān),，這是兩個不同的概念。精度是一種度量在所選定的分辨率范圍內(nèi),，確定任一脈沖相對另一脈沖位置的能力,。精度通常用角度、角分或角秒來表示,。編碼器的精度與碼盤透光縫隙的加工質(zhì)量,、碼盤的機(jī)械旋轉(zhuǎn)情況的制造精度因素有關(guān)，也與安裝技術(shù)有關(guān),。
4,、德國堡盟編碼器的分辨率
光電編碼器的分辨率是以編碼器軸轉(zhuǎn)動一周所產(chǎn)生的輸出信號基本周期數(shù)來表示的，即脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)（PPR）,。碼盤上的透光縫隙的數(shù)目就等于編碼器的分辨率,，碼盤上刻的縫隙越多，編碼器的分辨率就越高,。在工業(yè)電氣傳動中,，根據(jù)不同的應(yīng)用對象,，可選擇分辨率通常在500－6000PPR的增量式光電編碼器，高可以達(dá)到幾萬PPR,。交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中通常選用分辨率為2500PPR的編碼器,。此外對光電轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行邏輯處理，可以得到2倍頻或4倍頻的脈沖信號,，從而進(jìn)一步提高分辨率,。
5、值編碼器精度跟分辨率由何關(guān)系,？
單圈值編碼器的位數(shù)代表碼盤的碼道數(shù),，因為是用二進(jìn)制的碼盤（格雷碼相同），所以他的精度就成了2的幾次方,，比如12位,，就是2的12次方也就是4096。
編碼器的分辨率與精度并不一定相當(dāng),，精度隨刻線,、碼盤機(jī)械同心度、讀數(shù)響應(yīng)速度,、溫度特性等各種因數(shù)決定,。如果一個編碼器是用刻線正弦波細(xì)分獲得高分辨率的，那它的精度并沒有提高,，細(xì)分僅提高了分辨率,。在細(xì)分前的刻線精度是多少，細(xì)分后的精度還是多少,，所以有些高分辨率的編碼器的精度取決于之前是用多少線再細(xì)分的,。
6、實心軸編碼器和空心軸編碼器之間有何區(qū)別,？
實心軸編碼器需要安裝法蘭和聯(lián)軸器,。空心軸編碼器只需要一個彈huang片,，用來防止編碼器的旋轉(zhuǎn)和吸收振動,。
7、什么是差分線路驅(qū)動器輸出（Differential Line DriverOutput）,？
差分輸出提到這樣一個事實,，即每個通道有一個互補(bǔ)通道，如A和/A,。差分線路驅(qū)動器可以幫助提高抗噪聲性能（見/A和/B通道用于什么？）,。差分線路驅(qū)動器還允許您比推挽輸出更多的漏或源電流,。差分線路驅(qū)動器同時有漏和源電路一起工作,。（見什么是漏或源輸入？）它也可以幫助提高信號的傳輸距離,。
8,、什么是集電極開路輸出（Open Collector Output）？
一個集電極開路輸出是一個NPN晶體管,。NPN晶體管允許漏電流到公共端,。它可以被認(rèn)為是一個開關(guān)，允許電路經(jīng)過負(fù)荷后被連接到共同端,。這意味著如果要有輸出工作需要一個電源,。電源經(jīng)過負(fù)荷必須被連接到輸出，否則NPN晶體管只是建立了一個到公共端的路徑,，即干式接點(diǎn),。因此，如果您測量一個沒有連接到任何電源的集電極開路輸出電壓,，不會看到電壓的改變,。如果集電極開路正常工作，經(jīng)過輸出負(fù)載后電壓應(yīng)該被檢測到,。
9,、什么是圖騰柱輸出（Totem Pole output）？
圖騰柱輸出基本上和推挽輸出一樣,，但當(dāng)提到了TTL裝置時,，它是一個常用的術(shù)語。它和推挽輸出之間的主要差別是漏或源電流的大小,。圖騰柱輸出比推挽輸出的漏/源電流要小,。其他主要區(qū)別在于輸出電壓不同。圖騰柱只能是一個5V直流信號,，而推挽輸出將跟隨輸入電壓,。
10、什么是推挽輸出(Push Pull Output),？
推挽輸出是一種允許你同時連接漏或源電路的輸出,。（見什么是漏或源輸入？）這種類型的輸出允許你比圖騰柱輸出更多的電流和跟隨輸入電壓,。當(dāng)集電極開路輸出和編碼器連接的控制器不能工作時,，需要選擇推挽輸出。
11,、什么是正交輸出(Quadrature output),？
正交輸出是指信號A和B之間有90度的相移，A超前B或B超前A取決于旋轉(zhuǎn)方向。這并不意味著輸出將4倍編碼器每圈的分辨率,。這一事實,，即信號有90度相位差使控制器能夠判斷編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。您必須同時使用正交的A和B信號,，才能獲得X2或X4的邏輯關(guān)系,。（見正交和x4邏輯之間有何不同？）
12,、為什么我需要一個上拉電阻,？
上拉電阻被用來“拉”邏輯高電壓水平達(dá)到工作電壓。這是非常有用的,，當(dāng)集電極開路的輸出沒有達(dá)到顯示邏輯高電平所需的電壓水平或噪音出現(xiàn)在信號線上,。當(dāng)一個邏輯高電平信號出現(xiàn)，對于集電極開路其電壓水平約等于工作電壓,。其中的差值是由于上拉電阻上的電壓跌落,。如果負(fù)載不以地為參考，這并不是必要的,。
13,、/A和/B通道有什么用？
/A和/B通道是A和B通道的反信號,。這意味著當(dāng)信號A是高電平時,，信號/A是低電平，當(dāng)A是低電平時,，/A是高電平,。這同樣適用于任何有互補(bǔ)信號的情況。這通常使噪音降到低,。一些輸入卡同時接受的A和/A信號,。然后比較兩個信號，以幫助消除導(dǎo)線上竄入的共模噪聲,。接收的脈沖只有信號A是高電平同時信號/A是低電平時,，才能被確認(rèn)。這適用于任何有互補(bǔ)信號的通道,信號A僅作為一個例子,。這通常稱為差分輸出,。
14、正交和x4邏輯之間有何不同,？
正交輸出指的是輸出信號的相移,。當(dāng)輸出信號，信號A和B互相之間有90度的相差,，這被稱做正交,。這只是正交名詞的解釋,。（見什么是正交輸出？）x4邏輯指控制器如何解釋接收的信號,。這是通過把每個檢測到的A和B通道脈沖的邊沿轉(zhuǎn)換為自己的脈沖,。這個轉(zhuǎn)換發(fā)生在控制器，而不是在編碼器,。這意味著如果你訂購了一個每轉(zhuǎn)120脈沖的正交編碼器，輸出信號A和B將有90度的相移,。這并不意味著每一轉(zhuǎn),，編碼器將產(chǎn)生480個脈沖。增加的脈沖只發(fā)生在控制器,。
15,、如何選擇每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR）？
當(dāng)選擇編碼器的PPR值時,，請記住一些簡單的規(guī)則,。請確認(rèn)你選擇的PPR值不會超過控制器或編碼器的高頻率。嘗試選擇PPR接近你要顯示的值,，這樣就消除或減少校準(zhǔn)常數(shù)的必要,。例如，如果你想每圈顯示12英寸,，就選擇PPR為12,。如果你想顯示12.00英寸，選擇1200PPR,。然而不要錯誤地忘記了控制器輸入的乘數(shù),。大多數(shù)控制器有X2或X4的邏輯。如果是X2邏輯,，當(dāng)顯示12.00將變?yōu)槟腜PR為600;當(dāng)X4邏輯時變?yōu)镻PR為300,。這些選擇給你期望的每一個單位只有一個脈沖。記住當(dāng)你你創(chuàng)建的PPR時,，一定要記住頻率,。當(dāng)選擇PPR時，在高轉(zhuǎn)速下不能超過編碼器能夠處理的頻率,。相反的情況也是如此,，請不要選擇過低的PPR，您的控制器不能識別信號,。嘗試選擇您的PPR,，讓您的校準(zhǔn)常數(shù)為0.5和1之間。
16,、如何設(shè)置我的校準(zhǔn)常數(shù),？
如果正確選擇每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR）能夠簡化校準(zhǔn)系數(shù)。一旦PPR被選定，或者只要按照技術(shù)手冊中的公式計算,。當(dāng)選擇校準(zhǔn)常數(shù)時,，請記住越接近1越好。校準(zhǔn)常數(shù)的值是您的編碼器的每個脈沖的分辨率,。
17,、編碼器和我的系統(tǒng)之間的距離可以多遠(yuǎn),？
沒有固定的答案,。許多因素都會起作用，連接裝置到一起的大電纜長度,。使用長電纜的大問題是電纜變得更容易受到噪音干擾,。這是由于電纜的電容，電纜象天線一樣起作用,，同時通過電纜電源會有損耗,。電纜的大距離可以被獲得，必須遵循以下一些基本的布線原則,。
A 使電纜遠(yuǎn)離產(chǎn)生大量的電氣噪聲的物體,。這包括交流電機(jī)，電弧焊機(jī),，交流電源線和變壓器,。
B 當(dāng)使用帶互補(bǔ)信號時，使用雙絞線,，當(dāng)使用任何類型的信號時都要用屏蔽電纜,。
C 輸出電壓使用允許的高電壓。例如,，如果編碼器可以輸出5到24伏,，那就使用24伏。使用集電極開放或和差分接收器（ PM28S00 ）一起使用的差分線路驅(qū)動器輸出,，以便得到大的漏/源電流源,。
D 如果您使用的是編碼器作為不止一個控制器的輸入，請使用信號放大器,。這也是一個很好的方法,，以提高信號傳輸?shù)木嚯x,。
E 當(dāng)使用差分輸入時,，典型的差分線路驅(qū)動器大距離為大約100英尺，集電極開路的距離大約是35英尺,。
18,、什么是零速傳感器？
零速指示是一個單獨(dú)的輸出,，應(yīng)用中當(dāng)速度低于一定的頻率作為報警，不是零速出現(xiàn),。零速沒法檢測，只有跌落到一定頻率以下可以被檢測,。當(dāng)應(yīng)用至關(guān)重要的和必須被監(jiān)視時,，這是非常有用地,。
19、需要使用屏蔽電纜嗎,？
是,。強(qiáng)烈推薦使用屏蔽電纜。特別是使用在存在大量的電氣噪聲的區(qū)域,。如果你有任何噪聲問題,，或者懷疑可能有，請使用屏蔽電纜,。
20、為什么使用值編碼器,？
首先,，什么是值編碼器？值編碼器在每圈的每個位置都有wei一的編碼,。這樣代替脈沖的輸出,，你可以獲得二進(jìn)制特殊值輸出。當(dāng)要求準(zhǔn)確的位置時,，這是非常有用的,。值編碼器每圈的每個位置有wei一的二進(jìn)制值，如果電源關(guān)閉,，而當(dāng)電源恢復(fù)時位置的實際值能夠被識別,。即使控制器丟失電源和過程被移動。
21,、什么是格雷碼,？
格雷碼是二進(jìn)制碼的一種形式。格雷碼和二進(jìn)制碼的不同在于遞增數(shù)的方法不同,。對于格雷碼每次遞增只有一位變化,。這意味著計數(shù)的順序?qū)⒖吹?,1, 3, 2, 6和7。這與標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制不同,，它的順序是0, 1, 2, 3, 4和5,。格雷碼可以防止在轉(zhuǎn)換到下一狀態(tài)時產(chǎn)生的錯誤。下面舉一個例子說明在什么情況可能發(fā)生,。這可能由于定時器和電纜的電容引起,。從0011變到0100的情況可能出現(xiàn)0111，而格雷碼不會出現(xiàn)這種可能性,。
22,、什么是漏或源輸入？
漏和源輸入僅僅涉及晶體管電流的流動,。這意味著,，他們運(yùn)轉(zhuǎn)需要電壓和負(fù)載。漏輸入要求在連接它到電路以前需要電壓和負(fù)載,。對于電路,，這就是“漏”到地。源輸入必須放在電路的負(fù)載之前,。這意味著這是“源”電流到電路,。電壓和負(fù)載都必須出現(xiàn)在任何一種情況下，以檢測輸入電壓的變化,。這同樣適用于漏或源輸出,。
23、線路驅(qū)動器7272和4469輸出的主要區(qū)別是什么,？
Line drives線路驅(qū)動器,，顧名思義，這種輸出芯片來源于“驅(qū)動”電流到線路,。不同于集電極開路輸出,，線路驅(qū)動器芯片主動驅(qū)動輸出高或低，因此,，能夠使負(fù)載產(chǎn)生漏和源電流（見圖2 ）,。主要優(yōu)點(diǎn)是它的線路驅(qū)動能力，推動更高的電流通過電纜,，使電纜運(yùn)行更長,。雖然線路驅(qū)動器可用于單端的格式（即推挽輸出），它們是常用的互補(bǔ)或差分信號,。使用差分信號,，當(dāng)使用屏蔽雙絞線電纜，使用較長的電纜運(yùn)行或在高噪聲環(huán)境中線路驅(qū)動器是shou選,。
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