編碼器家園
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大家好,我們是來(lái)自杭州任工科技有限公司的,我們公司主要是銷(xiāo)售:【編碼器】【聯(lián)軸器】【傳感器】【電源模塊】來(lái)了解吧,一下是一些專(zhuān)業(yè)的資料,希望對大家有點(diǎn)用處,謝謝大家的支持 編碼器 編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數據進(jìn)行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。 編碼器把角位移或直線(xiàn)位移轉換成電信號,前者成為碼盤(pán),后者稱(chēng)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,一電刷接觸導電區或絕緣區來(lái)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)以透光區和不透光區來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”,通過(guò)“1”和“0”的二進(jìn)制編碼來(lái)將采集來(lái)的物理信號轉換為機器碼可讀取的電信號用以通訊、傳輸和儲存。 按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類(lèi)。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個(gè)電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個(gè)數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個(gè)位置對應一個(gè)確定的數字碼,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(guò)程無(wú)關(guān)。(REP) 從接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)到旋轉編碼器 工業(yè)控制中的定位,接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)的應用已經(jīng)相當成熟了,而且很好用?墒,隨著(zhù)工控的不斷發(fā)展,又有了新的要求,這樣,選用旋轉編碼器的應用優(yōu)點(diǎn)就突出了: 信息化:除了定位,控制室還可知道其具體位置; 柔性化:定位可以在控制室柔性調整; 現場(chǎng)安裝的方便和安全、長(cháng)壽:拳頭大小的一個(gè)旋轉編碼器,可以測量從幾個(gè)μ到幾十幾百米的距離,n個(gè)工位,只要解決一個(gè)旋轉編碼器的安全安裝問(wèn)題,可以避免諸多接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)在現場(chǎng)機械安裝麻煩,容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問(wèn)題。由于是光電碼盤(pán),無(wú)機械損耗,只要安裝位置準確,其使用壽命往往很長(cháng)。 多功能化:除了定位,還可以遠傳當前位置,換算運動(dòng)速度,對于變頻器,步進(jìn)電機等的應用尤為重要。 經(jīng)濟化:對于多個(gè)控制工位,只需一個(gè)旋轉編碼器的成本,以及更主要的安裝、維護、損耗成本降低,使用壽命增長(cháng),其經(jīng)濟化逐漸突顯出來(lái)。 如上所述優(yōu)點(diǎn),旋轉編碼器已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被應用于各種工控場(chǎng)合。 從增量式編碼器到絕對式編碼器 旋轉增量式編碼器以轉動(dòng)時(shí)輸出脈沖,通過(guò)計數設備來(lái)知道其位置,當編碼器不動(dòng)或停電時(shí),依靠計數設備的內部記憶來(lái)記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動(dòng),當來(lái)電工作時(shí),編碼器輸出脈沖過(guò)程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點(diǎn)就會(huì )偏移,而且這種偏移的量是無(wú)從知道的,只有錯誤的生產(chǎn)結果出現后才能知道。 解決的方法是增加參考點(diǎn),編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn),將參考位置修正進(jìn)計數設備的記憶位置。在參考點(diǎn)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(diǎn),開(kāi)機找零等方法。 比如,打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開(kāi)機,我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點(diǎn),然后才工作。 這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開(kāi)機找零(開(kāi)機后就要知道準確位置),于是就有了絕對編碼器的出現。 絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個(gè)位置絕對唯一、抗干擾、無(wú)需掉電記憶,已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應用于各種工業(yè)系統中的角度、長(cháng)度測量和定位控制。 絕對編碼器光碼盤(pán)上有許多道刻線(xiàn),每道刻線(xiàn)依次以2線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個(gè)位置,通過(guò)讀取每道刻線(xiàn)的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱(chēng)為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。 絕對編碼器由機械位置決定的每個(gè)位置的唯一性,它無(wú)需記憶,無(wú)需找參考點(diǎn),而且不用一直計數,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、數據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(lái)越多地應用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,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,連接電纜芯數多,由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數輸出型,一般均選用串行輸出或總線(xiàn)型輸出,德國生產(chǎn)的絕對型編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。 從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器 旋轉單圈絕對式編碼器,以轉動(dòng)中測量光碼盤(pán)各道刻線(xiàn),以獲取唯一的編碼,當轉動(dòng)超過(guò)360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以?xún)鹊臏y量,稱(chēng)為單圈絕對式編碼器。 如果要測量旋轉超過(guò)360度范圍,就要用到多圈絕對式編碼器! 編碼器生產(chǎn)廠(chǎng)家運用鐘表齒輪機械的原理,當中心碼盤(pán)旋轉時(shí),通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)(或多組齒輪,多組碼盤(pán)),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量范圍,這樣的絕對編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個(gè)位置編碼唯一不重復,而無(wú)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(jiǎn)化了安裝調試難度。 多圈式絕對編碼器在長(cháng)度定位方面的優(yōu)勢明顯,已經(jīng)越來(lái)越多地應用于工控定位中。 絕對型旋轉編碼器的機械安裝使用: 絕對型旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。 高速端安裝:安裝于動(dòng)力馬達轉軸端(或齒輪連接),此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,由于多圈編碼器有4096圈,馬達轉動(dòng)圈數在此量程范圍內,可充分用足量程而提高分辨率,缺點(diǎn)是運動(dòng)物體通過(guò)減速齒輪后,來(lái)回程有齒輪間隙誤差,一般用于單向高精度控制定位,例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端,馬達抖動(dòng)須較小,不然易損壞編碼器。 低速端安裝:安裝于減速齒輪后,如卷?yè)P鋼絲繩卷筒的軸端或最后一節減速齒輪軸端,此方法已無(wú)齒輪來(lái)回程間隙,測量較直接,精度較高,此方法一般測量長(cháng)距離定位,例如各種提升設備,送料小車(chē)定位等。 輔助機械安裝: 常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉輪、收繩機械等。 光學(xué)編碼器功能特點(diǎn) ‧ 采用光電感應技術(shù) ‧ 表面貼裝無(wú)引腳封裝 ‧ 提供兩通道數字信號輸出 ‧ 計數頻率:0~100 KHz ‧ 電源電壓DC5.0V、5~12V、12~24V ‧ 工作溫度:-10到70oC ‧ 編碼分辨率:180 LPI ‧ 符合RoHS環(huán)保標準要求 編碼器工作原理 絕對脈沖編碼器:APC 增量脈沖編碼器:SPC 兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統的檢測元件. 旋轉編碼器是用來(lái)測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數主要有每轉脈沖數(幾十個(gè)到幾千個(gè)都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測量轉速,還可以判斷旋轉的方向。 增量型編碼器與絕對型編碼器的區分 編碼器如以信號原理來(lái)分,有增量型編碼器,絕對型編碼器。 增量型編碼器 (旋轉型) 工作原理: 由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán),其上有環(huán)形通、暗的刻線(xiàn),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(gè)正弦波相差90度相位差(相對于一個(gè)周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A(yíng)、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。 由于A(yíng)、B兩相相差90度,可通過(guò)比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,通過(guò)零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。 編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線(xiàn),其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線(xiàn),不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個(gè)數量級,塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。 分辨率—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線(xiàn)稱(chēng)為分辨率,也稱(chēng)解析分度、或直接稱(chēng)多少線(xiàn),一般在每轉分度5~10000線(xiàn)。 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(kāi)路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長(cháng)線(xiàn)差分驅動(dòng)(對稱(chēng)A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱(chēng)推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。 信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、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(kāi)關(guān)頻率有低有高。 如單相聯(lián)接,用于單方向計數,單方向測速。 A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計數、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(chēng)負信號的連接,電流對于電纜貢獻的電磁場(chǎng)為0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。 對于TTL的帶有對稱(chēng)負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。 對于HTL的帶有對稱(chēng)負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米。 |
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