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德國巴魯夫編碼器的應(yīng)用和安裝方法

更新時間:2011-03-07      點擊次數(shù):1664

德國巴魯夫編碼器的應(yīng)用和安裝方法

編碼器Encoder為傳感器(Sensor)類的一種,主要用來偵測機械運動的速度、位置、角度、距離或計數(shù),除了應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機械外,許多的馬達控制如伺服馬達、BLDC伺服馬達均需配備編碼器以供馬達控制器作為換相、速度及位置的檢出所以應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。根據(jù)檢測原理,編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式,分為增量式編碼器和式編碼器。光電編碼器是利用光柵衍射原理實現(xiàn)位移—數(shù)字變換的,從50年代開始應(yīng)用于機床和計算儀器,因其結(jié)構(gòu)簡單、計量精度高、壽命長等優(yōu)點,在國內(nèi)外受到重視和推廣,在精密定位、速度、長度、加速度、振動等方面得到廣泛的應(yīng)用。
a.增量式編碼器特點:
增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時,有相應(yīng)的脈沖輸出,其計數(shù)起點任意設(shè)定,可實現(xiàn)多圈無限累加和測量。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會輸出固定的脈沖,脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。需要提高分辨率時,可利用 90 度相位差的 A、B 兩路信號進行倍頻或更換高分辨率編碼器。
b. 式編碼器特點
式編碼器有與位置相對應(yīng)的代碼輸出,通常為二進制碼或 BCD 碼。從代碼數(shù)大小的變化可以判別正反方向和位移所處的位置,零位代碼還可以用于停電位置記憶。式編碼器的測量范圍常規(guī)為 0—360 度。

德國巴魯夫編碼器的應(yīng)用和安裝方法
增量型旋轉(zhuǎn)編碼器
軸的每圈轉(zhuǎn)動,增量型編碼器提供一定數(shù)量的脈沖。周期性的測量或者單位時間內(nèi)的脈沖計數(shù)可以用來測量移動的速度。如果在一個參考點后面脈沖數(shù)被累加,計算值就代表了轉(zhuǎn)動角度或行程的參數(shù)。雙通道編碼器輸出脈沖之間相差為90?。能使接收脈沖的電子設(shè)備接收軸的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)信號, 因此可用來實現(xiàn)雙向的定位控制;另外,三通道增量型旋轉(zhuǎn)編碼器每一圈產(chǎn)生一個稱之為零位信號的脈沖。
增量型值旋轉(zhuǎn)編碼器值編碼器為每一個軸的位置提供一個*的編碼數(shù)字值。特別是在定位控制應(yīng)用中,值編碼器減輕了電子接收設(shè)備的計算任務(wù),從而省去了復(fù)雜的和昂貴的輸入裝置:而且,當(dāng)機器合上電源或電源故障后再接通電源,不需要回到位置參考點,就可利用當(dāng)前的位置值。
單圈值編碼器把軸細分成規(guī)定數(shù)量的測量步,zui大的分辨率為13位,這就意味著zui大可區(qū)分8192個位置+多圈值編碼器不僅能在一圈內(nèi)測量角位移,而且能幸,J用多步齒輪測量圈數(shù)。多圈的圈數(shù)為12位,也就是說zui大4096圈可以被識別??偟姆直媛士蛇_到25位或者33,554,432個測量步數(shù)。并行值旋轉(zhuǎn)編碼器傳輸位置值到估算電子裝置通過幾根電纜并行傳送。
增量型→型編碼器
旋轉(zhuǎn)增量值編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,通過計數(shù)設(shè)備來計算其位置,當(dāng)編碼器不動或停電時,依靠計數(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,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數(shù)設(shè)備計算并記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。
解決的方法是增加參考點,編碼器每經(jīng)過參考點,將參考位置修正進計數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。
這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機后就要知道準確位置),有一些工況也不允許使用中因干擾影響而產(chǎn)生位置錯誤,于是就有了編碼器的出現(xiàn)。
值旋轉(zhuǎn)編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響,由于值編碼器由機械位置決定的每個位置是*的,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時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
從單圈值編碼器到多圈值編碼器
單圈值編碼器,以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取*的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合編碼*的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,稱為單圈值編碼器。要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,就要用到多圈值編碼器。
編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時,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,以擴大編碼器的測量范圍,這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器,它同樣是每個位置編碼*不重復(fù)的,而無需記憶。
多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多, 這樣在安裝時不必要費勁找零點, 將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調(diào)試難度。
值編碼器的信號輸出
值編碼器信號輸出有并行輸出、串行輸出、總線型輸出、變送一體型輸出等,單圈低位數(shù)的編碼器一般用并行信號輸出,而高位數(shù)的和多圈的編碼器輸出信號不用并行信號(并行信號連接線多,易錯碼易損壞),一般為串行或總線型輸出。其中串行zui常用的是時鐘同步串聯(lián)信號(SSI);總線型zui常用的是PROFIBUS-DP型,其他的還有DeviceNet, CAN, Interbus, CC-link等;變送一體型輸出使用方便,但精度有所犧牲。

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