編碼器如以信號原理來分,有增量型編碼器,型編碼器,。增 量 型 編 碼 器 (旋轉(zhuǎn)型)
工作原理: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。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數(shù)器,、PLC、計算機,,PLC和計算機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,,用于單方向計數(shù),,單方向測速,。
A.B兩相聯(lián)接,,用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速,。
A,、B、Z三相聯(lián)接,,用于帶參考位修正的位置測量,。
A,、A-,B,、B-,,Z、Z-連接,,由于帶有對稱負(fù)信號的連接,,電流對于電纜貢獻的電磁場為0,,衰減小,,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300米。
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?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(zhǔn)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型,它們存著大的區(qū)別:在增量編碼器的情況下,,位置是從零位標(biāo)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)是唯Yi的,; 因此,當(dāng)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(dāng)前的,,有效的,; 不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標(biāo)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(shè)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(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),。
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(zhǔn)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唯yi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(yīng)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(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,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(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,,每個位置編碼唯yi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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