编码器的基本原理及应用

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抗干扰能力强的型号; 避免在强电磁波环境中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用;
故障及维修:
编码器本身元器件出现故障,导致其不能产生和输 出正确的波形,维修或更换编码器;
编码器连接电缆故障,这种故障出现的几率高,是 优先考虑的因素。通常是电缆断路、短路或接触不 良,更换电缆或接头;
电缆屏蔽线未接或脱落,这样会引入干扰信号,使波形 不稳定,影响通讯的准确性,必须保证屏蔽线可靠的焊 接及接地;
编码器+5V电源过低,通常不能低于4.75V,造成过低的 原因是供电电源故障或电源传输电缆阻值偏大而引起损 耗,需要检修电源或更换电缆;
编码器安装松动,这种故障会影响位置控制精度,需检 查固定部分的紧固性;
诚挚的感谢
您的观看
增量式光电编码器的信号输出有集电极开路输出、电压输出、线驱动输出 和推挽式输出等多种信号处理。
智能通讯接口:PROFIBUS总线、CAN总线接口,可以直接接入总线网 络,通过通信的方式读出实际的计数值或测量值。
机械方面的安装:
编码器属于高精度一体化设备,所以编码器轴与用户端输出 轴之间需要采用弹性软连接,避免因用户轴的串动、跳动而 造成编码器轴系和码盘的损坏。
缺点:
无法直接读出转动轴的绝对位置信息。
绝对式编码器的原理 及组成部件与增量式 基本相同。不同的是 绝对式编码器用不同 的数码来指示每个不 同的增量位置,它是 直接输出数字量的传 感器。
绝对式编码器的圆盘上沿着径向有若干 同心码道,每条码道上由透光和不透光 的扇形区相间组成,相邻码道的扇形区 数目是双倍关系,码盘上的码道数就是 它的二进制数码的位数。在码盘的一侧 是光源,另一侧对应每一码道有一光敏 元件。当码盘处于不同位置时,各光敏 元件根据受光照与否转换出相应的电平 信号,形成二进制码。所以码道越多, 分辨率越高,检测越准确。
特点:
每产生一个输出脉冲信号就对应一个增量位移,但是不能通过输出脉 冲区别出是哪个位置上的增量。
能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移 量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法。
测量的是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接测出绝对位 置信息。
在码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光 缝隙之间代表一个增量周期。检测光栅上刻有A、B两组与 码盘相对应的透光缝隙,用以通过或阻挡光源和光电检测
器件之间的光线,它们的节距和码盘上的相等,并且两组透光 缝隙错开1/4节距,使得光电检测器件输出的信号在相位上相差 90°。 当码盘随着被测转轴转动时,检测光栅(码尺)不动,光线
透过码盘和检测光栅上的缝隙照射到光电检测器件上,光电 检测器件就输出两组相位相差90°的近似于正玄波的电信号 ,电信号经过转换电路的信号处理,就可以得到被测轴的转 角或速度信息。
一、编码器的介绍及分类 二、编码器的原理 三、编码器的应用
编码器是一类传感器,主要是 用来检测机械运动的速度、位 置、角度、计数、距离;除了 应用在机械外,许多的电机控 制如伺服电机均配备编码器以 供电机控制器作为换相、速度 和位置的检测。
编码器
模拟量编码器
数字量编码器
Sin/Cos编码器
旋转变压器
绝对值编码器
增量编码器
格雷码
二进制码
A,-A,B,-B,C
编码器是利用光栅衍射的原理来实现位移-数字变换,通过光电转换将输 出轴上的机械几何位移量转换成周期性的电信号或数字量的传感器。典型 的光电编码器由码盘、检测光栅(码尺)、光电转换电路(光源、光敏信号
、信号转换电路)、机械部件等组成。
特点:
不需要计数,在转轴的任意位置都可以读出一个固定的与位 置相对应的数字码,即直接读出角度坐标的绝对值。另外, 相对于增量式,绝对式编码器不存在累计误差,并且当断电 后位置信息也不会丢失。
一般情况下,从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低,波形也不规 则,不能直接用于控制、信号处理和远距离传输,所以在编码器内还需要 对信号进行处理放大、整形等处理。经过处理的输出信号一般近似于正玄 波或矩形波,因为矩形波输出信号容易进行数字处理,所以在控制系统中 应用比较广泛。
安装时严禁敲击和摔打碰撞,以免损坏轴系和码盘。 长期使用时,定期检查固定编码器的螺丝是否松动。
电气方面的安装:
接地线应尽量粗,一般应大于1.5mm2 编码器的输出线彼此不要搭接,以免损坏输出线路; 与编码器相连的电机等设备,应接地良好,不要有静电; 配线时应采用屏蔽电缆; 长距离传输时,应考虑信号衰减因素,选用具备输出阻抗低、
编码器输出 A、B两相相差为90°的脉冲信号(两相正交信号),根据A 、B两相的先后位置关系,可以方便地判断出编码器的旋转方向。另外码 盘一般还提供用作参考零位的N相标志脉冲信号,码盘每旋转一周,会发 出一个零位标志信号。
优点:
原理构造简单,易于实现;使用寿命长,可达到几百万小时 以上;分辨率高;抗干扰能力强,信号传输距离长,可靠性 较高。
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