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旋转编码器的事情原理

2017-12-26 17:59:22 5752

对于工业控制中的定位问题，一ban接纳靠近开关、光电开关等装置。随着工控的一直生长，泛起了旋转编码器，其特点是：
　　1、信息化：除了定位，控制室还可知道其详细位置；
　　2、柔性化：定位可以在控制室柔性调整；
　　3、安装利便和清静、使用寿命长。
　　一个旋转编码器，可以丈量从几个微米到几十几百米的距离。多个工位，只要选用一个旋转编码器，就可襶uan苊馐褂枚喔骺拷�、光电开关，解决现chang机械安装贫困，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。
　　由于是光电码盘，无机械消耗，只要安装位置准确，其使用寿命wangwang很长。
　　4、多功效化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速率，对于变频器，步进电机等的应用尤为主要。
　　5、经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器，安装、维护、消耗成本降低，使用寿命zeng长。
　　鉴于以上优点，旋转编码器已经越来越普遍地被应用于种种工控chang合。
　　编码器（encoder）是将物理信号体例、转换为可用以通讯、传输和存储的信号的一种装备。应用于速率控制或位置控制系统的检测元件。
　　编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺。
　　旋转编码器是用来丈量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。手艺参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以丈量转速，还可以判断旋转的偏向.zeng量型编码器(旋转型)事情原理:
　　由一其中央有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和吸收器件读�。竦盟淖檎也ㄐ藕抛楹铣葾、B、C、D，每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可zeng强稳固信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
　　由于A、B两相相差90度，可通过较量A相在前照旧B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
　　编码器码盘的质料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳固性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳固性就要比玻璃的差一个数目级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳固性、寿命均要差一些。
　　分辨率—编码器以每旋转360度提供几多的通或暗刻线称为分辨率，也称剖析分度、或直接称几多线，一ban在每转分度5~10000线。
　　信号输出:
　　信号输出有正弦波（电流或电压），方波（TTL、HTL），集电极开路（PNP、NPN），推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A，A-；B，B-；Z，Z-），HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号吸收装备接口应与编码器对应。
　　信号毗连—编码器的脉冲信号一ban毗连计数器、PLC、盘算机，PLC和盘算机毗连的�？橛械退倌？橛敫咚倌？橹郑仄德视械陀懈�。
　　如单相联接，用于单偏向计数，单偏向测速。
　　A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
　　A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置丈量。
　　A、A-，B、B-，Z、Z-毗连，由于带有对称负信号的毗连，电流对于电缆孝顺的电磁chang为0，衰减最小，抗滋扰最佳，可传输较远的距离。
　　对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。
　　对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
　　1、an照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．
　　接触式接纳电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来体现代码的状态是“1”照旧“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，接纳光敏元件时以透光区和不透光区来体现代码的状态是“1”照旧“0”。
　　2、an照事情原理编码器可分为zeng量式和绝对式两类。
　　zeng量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转酿成计数脉冲，用脉冲的个数体现位移的巨细。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与丈量的起shi和终止位置有关，而与丈量的中央历程无关。
　　旋转zeng量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数装备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依赖计数装备的内部影象来记着位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电事情时，编码器输出脉冲历程中，也不能有滋扰而丢失脉冲，否则，计数装备影象的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产效果泛起后才气知道。
　　解决的要领是zeng加参考点，编码器每经由参考点，将参考位置修正进计数装备的影象位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每ci操作先找参考点，开机找零等要领。
　　好比，打印机扫描仪的定位就是用的zeng量式编码器原理，每ci开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才事情。
　　这样的要领对有些工控项目较量贫困，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝秠uan嗦肫鞯姆浩�。
　　绝对型旋转光电编码器，因其每一个位置绝对唯一、抗滋扰、无需掉电影象，已经越来越普遍地应用于种种工业系统中的角度、长度丈量和定位控制。
　　绝秠uan嗦肫鞴饴肱躺嫌行矶嗟揽滔�，每道刻线依ci以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零ci方到2的n-1ci方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝秠uan嗦肫�。这样的编码器是由码盘的机械位置决议的，它不受停电、滋扰的影响。
　　绝秠uan嗦肫饔苫滴恢镁鲆榈拿扛鑫恢玫奈ㄒ恍�，它无需影象，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时间需要知道位置，什么时间就去读取它的位置。这样，编码器的抗滋扰特征、数据的可靠性大大提高了。
　　由于绝秠uan嗦肫髟诙ㄎ环矫嫦宰诺赜庞趜eng量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保毗连很好，对于较重大工况还要隔离，毗连电缆芯数多，由此带来诸多未便和降低可靠性，因此，绝秠uan嗦肫髟诙辔皇涑鲂�，一ban均选用串行输出或总线型输出，德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI（同步串行输出）。
　　3、单圈绝对式编码器和多圈绝对式编码器
　　旋转单圈绝对式编码器，以转动中丈量光码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动凌驾360度时，编码又回到原点，这样就不切合绝秠uan嗦胛ㄒ坏脑�，这样的编码器只能用于旋转规模360度以内的丈量，称为单圈绝对式编码器。
　　若是要丈量旋转凌驾360度规模，就要用到多圈绝对式编码器。
　　编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中央码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再zeng加圈数的编码，以扩大编码器的丈量规模，这样的绝秠uan嗦肫骶统莆嗳κ骄yuan嗦肫�，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需影象。
　　多圈编码器另一个优点是由于丈量规模大，现实使用wangwang富足较多，这样在安装时不须要费劲找零点，将某一中央位置作为起shi点就可以了，而大大简化了安装调试难度。
　　多圈式绝秠uan嗦肫髟诔ざ榷ㄎ环矫娴挠攀葡宰�，已经越来越多地应用于工控定位中。
　　4、绝对型旋转编码器的机械安装使用：
　　绝对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。
　　1）高速端安装：安装于动力马达转轴端（或齿轮毗连），此要领优点是分辨率高，由于多圈编码器有4096圈，马达转动圈数在此量程规模内，可充适用足量程而提高分辨率，弱点是运动物体通过减速齿轮后，往返程有齿轮间隙误差，一ban用于单向高精度控制订位，例如轧钢的辊缝控制。另外编码器直接安装于高速端，马达发抖须较�。裨蛞姿鸹当嗦肫�。
　　2）低速端安装：安装于减速齿轮后，如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节约速齿轮轴端，此要领已无齿轮往返程间隙，丈量较直接，精度较高，此要领一ban丈量长距离定位，例如种种提升装备，送料小车定位等。
　　3）辅助机械安装：
　　常用的有齿轮齿条、链条皮带、摩擦转轮、收绳机械等。
　　5、光学编码器功效特点
　　接纳反射式感应手艺外貌贴装无引脚封装提供两通道模拟信号输出计数频率：20KHz\采单一5.0V电源运作事情温度：-10到70oC编码分辨率：180LPI切合RoHS环保尺度要求。