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发布:2022/1/17 18:16:37

-N-24编码器是用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速的装置,光电式编码器通过光电转换,可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出(REP)。
分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数有几十个到几千都有,和供电电压等。单路输出是指编码器的输出是一组脉冲,而双路输出的编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以测量转速,还可以判断的方向。
输出类型分为:电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出
有轴型:有轴型又可分为法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
轴套型:轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
以编码器工作原理可分为:光电式、磁电式和触点电刷式。
按码盘的刻孔不同分类编码器可分为增量式和光电式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电,再把这个电转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间无关。
增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的,当来电工作时,编码器输出脉冲中,也不能有而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的是参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等。
光电编码器,因其每一个位置、抗、无需掉电记忆,已经越来越广泛地应用于各种工业中的角度、长度测量和定位控制。
编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以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,一组从2的零次方到2的n-1次方的的2进制编码(格雷码),这就称为n位Jue对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、的影响。
Jue对编码器由机械位置决定的每个位置的性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗特性、数据的可靠性大大了。
由于Jue对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。Jue对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和可靠性,因此,Jue对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的Jue对型编码器串行输出常用的是SSI(同步串行输出)
原理
由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和件读取,四组正弦波组合成A、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反向,叠加在A、B两相上,可增强;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,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、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,其热性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热性、寿命均要差一些。.
编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。
输出
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,编码器的接收设备接口应与编码器对应。
连接—编码器的脉冲一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关有低有高。
如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。
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测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负的连接,在后续的差分输入电路中,将共模噪声,只取有用的差模,因此其抗能力强,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负输出的编码器,传输距离可达150米。
编码器由精密器件构成,故当受到较大的冲击时,可能会损坏内部功能,使用上应充分注意。
编码器轴与机器的连接,应使用柔性连接器。在轴上装连接器时,不要硬。即使使用连接器,因安装 ,也有可能给轴加上比允许负荷还大的负荷,或造成拨芯现象,因此,要特别注意
轴承寿命与使用条件有关,受轴承荷重的影响特别大。如轴承负荷比规定荷重小,可大轴承寿命。
不要将编码器进行拆解,这样做将有损防油和防滴性能。防滴型产品不宜长期浸在水、油中,表面有水、油时应干净。
加在编码器上的振动,往往会成为误脉冲发生的原因。因此,应对设置场所、安装场所加以注意。每转发生的脉冲数越多,槽圆盘的槽孔间隔越窄,越易受到振动的影响。在低速或停止时,加在轴或本体上的振动使槽圆盘抖动,可能会发生误脉冲。
增量式
增量式编码器轴时,有相应的相位输出。其方向的判别和脉冲数量的增减,需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定,并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z,作为参考机械零位。当脉冲已固定,而需要分辨率时,可利用带90度相位差A,B的两路,对原脉冲数进行倍频。
Jue对值
Jue对值编码器轴器时,有与位置一一对应的代码(二进制,BCD码等)输出,从代码大小的变更即可判别正反方向和位移所处的位置,而无需判向电路。它有一个零位代码,当停电或关机后再开机重新测量时,仍可准确地读出停电或关机位置地代码,并准确地找到零位代码。一般情况下Jue对值编码器的测量范围为0~360度,但特殊型号也可实现多圈测量。
正弦波
正弦波编码器也属于增量式编码器,主要的区别在于输出是正弦波模拟量,而不是数字量。它的出现主要是为了电气领域的需要-用作电动机的反馈检测元件。在与其它相比的基础上,人们需要动态特性时可以采用这种编码器。.
为了保证良好的电机控制性能,编码器的反馈必须能够提供大量的脉冲,尤其是在转速很低的时候,采用的增量式编码器产生大量的脉冲,从许多方面来看都有问题,当电机高速(6000rpm)时,传输和处理数字是困难的。
在这种情况下,处理给伺服电机的所需带宽(例如编码器每转脉冲为10000)将很容易地超过MHz门限;而另一方面采用模拟大大了上述麻烦,并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦的内插法,它为角度提供了计算。这种可以基本正弦的高倍,例如可从每转1024 。接受此所需的带宽只要稍许大于100KHz即已足够。内插倍频需由二次完成
序列
一般编码器输出除A、B两相(A、B两通道的序列相位差为90度)外,每转一圈还输出一个零位脉冲Z。
当主轴以顺时针方向时,按下图输出脉冲,A通道位于B通道之前;当主轴逆时针时,A通道则位于B通道之后。从而由此判断主轴是正转还是反转。
编码器每一周发一个脉冲,称之为零位脉冲或标识脉冲,零位脉冲用于决定零位置或标识位置。要准确测量零位脉冲,不论方向,零位脉冲均被作为两个通道的高位组合输出。由于通道之间的相位差的存在,零位脉冲仅为脉冲长度的一半。
本采用相对计数进行位置测量。运行前通过编程将各,如换速点位置、平层点位置、制动停车点位置等所对应的脉冲数,分别存入相应的内存单元,在电梯运行中,通过编码器检测、实时计算以下:电梯所在层楼位置、换速点位置、平层点位置,从而进行楼层计数、发出换速和平层。
常见编码器输出比较
在为运动控制应用选择编码器时、需要在众多产品中作出选择。负责传感器的工程师必须确定其应用需要的是增量编码编码器,还是换相编码器。一旦确定需要的类型,他们就需要考虑一长串其他参数,例如:分辨率、安装、电机轴尺寸等等。此外,有时会忽略需要的编码器输出类型。有时并不明确,所以在这篇文章中,我们会审视几乎所有编码器中都有的三种主要输出类型:集电极开路、推挽式和差分线路驱动器。这三种输出类型描述了数字通信的物理层面。
无论是增量编码器的正交输出、换相编码器的电机极输出,还是使用特定协议的串行接口,所有这些输出都是数字,且都具有高低状态。也就是说,一个5 V 编码器的会一直在0 V(对地)的低压(或二进制0),与5 V 的高压(或二进制1)之间切换。在本文中,我们将重点了解输出基本方波的增量编码器输出。
集电极开路输出
市面上大多数编码器都采用集电极开路输出。这就意味着可以将数字的对地输出压低,而在认为电平高时,只需断开输出的连接即可。这种输出称为集电极开路,是因为输入电平高时,晶体管上的集电极引脚就会保持开路或断开。要与该设备连接,需用一个外部电阻将集电极“”至所需的高电压电平。这是一种有用的输出类型,可帮助工程师尝试与具有不同电压电平的连接。可以集电极的电压电平,以低于或高于编码器工作电压的条件。
然而,该连接的劣势常常掩盖住改变编码器电压电平的功能。在集电极开路编码器上加装外部电阻并不是非常困难,许多现成的控制器已经内置了外部电阻,但这些外部电阻的运行需要消耗电流,且会影响输出,从而随着改变特性。让我们重新考虑增量编码器的方波,只是这次我们将其到非常接近其中一种状态变化。我们希望数字能够立即实现从低到高的转换,但我们当然明白一切都需要时间。我们将这一时间称为转换速率。
在集电极开路输出中,由于电阻在RC时序电路中充当R,转换速率受电阻的电阻值影响。如果转换速率,编码器的运行速度也会(和/或增量编码器的分辨率也会)。使用较低值的电阻(较强)可以转换速率,但这种折衷会让消耗更多功率,因为当较低时,电阻必须通过消耗更多电流。
推挽式输出.】
弥补集电极开路连接缺点选择是推挽式配置。推挽式配置使用两个晶体管,而不是一个。上部晶体管用作有源件,下部晶体管则与集电极开路配置中的

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