編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制,、轉(zhuǎn)換為可用以通訊,、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號,,前者稱為碼盤,,后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種,;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(gè)電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。絕對式編碼器的每一個(gè)位置對應(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)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測量裝置,它將被測的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(高速脈沖信號),。
編碼器如以信號原理來分,,有增量型編碼器,絕對型編碼器,。
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直接輸入給PLC,利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對其脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù),,以獲得測量結(jié)果,。不同型號的旋轉(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相兩相,,簡單的只有A相。
編碼器有5條引線,,其中3條是脈沖輸出線,,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,。
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(jī)床,、材料加工,、電動機(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,,這個(gè)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(shí),變頻器不能正常工作,,變得運(yùn)行速度很慢,,而且一會兒變頻器保護(hù),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(biāo)記開始計(jì)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(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是的,; 因此,當(dāng)電源斷開時(shí),,絕對型編碼器并不與實(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(gè)電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。絕對式編碼器的每一個(gè)位置對應(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,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(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,。
絕對編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置,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,。
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常用的是SSI(同步串行輸出),。
多圈絕對式編碼器,。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),,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(kuò)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(jī)械位置確定編碼,,每個(gè)位置編不重復(fù),,而無需記憶。多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大,,實(shí)際使用往往富裕較多,,這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),將某一中間位置作為起始點(diǎn)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。