baumer Hubner  HOG 10 D 1024 I 編碼器

baumer Hubner  HOG 10 D 1024 I 編碼器

簡述一下編碼器的工作原理

編碼器可按以下方式來分類,。

1、按碼盤的刻孔方式不同分類

（1）增量型：就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)(也有發(fā)正余弦信號(hào),，

然后對(duì)其進(jìn)行細(xì)分,，斬波出頻率更高的脈沖)，通常為A相,、B相,、Z相輸出，A相,、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過取A相,、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻,；Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個(gè)脈沖,。

（2）絕對(duì)值型：就是對(duì)應(yīng)一圈,，每個(gè)基準(zhǔn)的角度發(fā)出與該角度對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值，通過外部記圈器件可以進(jìn)行多個(gè)位置的記錄和測量,。

2,、另外還有一種串口通信的 RS485 ,但基本原理同增量型和絕對(duì)值型一樣，  只是輸出的結(jié)果轉(zhuǎn)化為485通信,，不用來進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)

　　我們通常用的是增量型編碼器,，可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),，以獲得測量結(jié)果,。不同型號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同,，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A,、B、Z三相脈沖,，有的只有A,、B相兩線，1條是COM端線,，1條是電源線（OC門輸出型）,。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-"端要與編碼器的COM端連接,，“+ "與編碼器的電源端連接,。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A,、B,、Z兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，A,、B為相差90度的脈沖,，Z相信號(hào)在編碼器旋轉(zhuǎn)一圈只有一個(gè)脈沖，通常用來做零點(diǎn)的依據(jù),，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間,。旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地,，提高抗干擾性,。

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(hào)組合成A,、B、C,、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度）,，將C、D信號(hào)反向,，疊加在A,、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào),；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(jí)，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。

主要作用

它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)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(hào)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(jī)床,、材料加工、電動(dòng)機(jī)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(gè)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(dòng)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(gè)速度信號(hào),，這個(gè)信號(hào)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(shí),，變頻器不能正常工作,，變得運(yùn)行速度很慢，而且一會(huì)兒變頻器保護(hù),，顯示“PG斷開"...聯(lián)合動(dòng)作才能起作用,。要使電信號(hào)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(hào)相對(duì)應(yīng),。一般而言,，編碼器pg型號(hào)分差動(dòng)輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種,，其信號(hào)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(hào)或者設(shè)置合理.

編碼器一般分為增量型與絕對(duì)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(biāo)記開始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,，而絕對(duì)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(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù),；　因此，當(dāng)電源斷開時(shí),，絕對(duì)型編碼器并不與實(shí)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,。

編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全，一般都是專用的,，如電梯專用型編碼器,、機(jī)床專用編碼器、伺服電機(jī)專用型編碼器等,，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(hào)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(shí)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(duì)式兩類。

增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)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(dòng)時(shí)輸出脈沖,，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置,，當(dāng)編碼器不動(dòng)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(dòng),，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)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無從知道的,，只有錯(cuò)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(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,。為此,，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開機(jī)找零等方法,。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的,，它不受停電、干擾的影響,。

絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的,，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,。

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