选择光编码器还是磁编码器
foc 编码器 对齐过程 -回复
foc 编码器对齐过程-回复FOC编码器对齐过程FOC(Field Oriented Control)是一种用于电机控制的技术,它可以实现高效、精确的控制,提高电机系统的性能。
编码器则是FOC控制的关键组成部分之一,它用于测量电机转子的位置和速度。
在FOC控制中,编码器的正确对齐对于实现精确的位置和速度控制至关重要。
在本文中,我们将逐步解释FOC编码器对齐的过程。
第一步:选择编码器FOC编码器的选择取决于电机的要求和应用。
常见的编码器类型包括光电编码器、磁编码器和旋转变压器。
光电编码器由发光二极管和光敏二极管组成,通过测量光敏二极管接收到的光信号来确定转子位置。
磁编码器使用磁性材料和磁传感器来测量转子位置。
旋转变压器则通过测量转子位置引起的电磁感应来确定转子位置。
选择适合您应用的编码器类型,并确保其性能符合要求。
第二步:安装编码器安装编码器是FOC编码器对齐过程中的重要一步。
确保编码器正确安装可以最大程度地减少误差。
首先,确定编码器的安装位置,通常在电机轴上。
然后,使用适当的工具将编码器固定在电机上,确保不会出现松动。
还要确保编码器与电机轴之间的对中度,以避免不必要的摩擦或偏差。
第三步:电气连线完成编码器的机械安装后,接下来需要进行电气连线。
根据编码器的类型和电机控制系统的要求,连接电源和信号线。
通常,编码器有两个输出信号:一个用于测量转子位置,另一个用于测量转子速度。
确保正确地连接这些信号线,并根据需要进行引线长度和防干扰措施。
第四步:初始化编码器在启动电机之前,需要对编码器进行初始化。
这意味着将编码器的零位与电机转子的实际位置对齐。
一种常见的方法是通过将转子手动旋转到所需的零位,并在控制系统中设置零位位置。
另一种方法是利用编码器的零位标记或标定程序进行自动对齐。
无论使用哪种方法,都需要确保编码器的零位与实际位置完全对齐,以获得准确的测量结果。
第五步:校准编码器对于某些应用,还需要进行编码器的校准。
光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码器的优缺点
光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码
器的优缺点
光电编码器:
1,优点:体积小,精密,本身辨别度可以很高(目前我公司通过细分技术在直径φ66的编码器上可达到54000cpr)?,无接触无磨损;同一品种既可检测角度位移,又可在机械转换装置关心下检测直线位移;多圈光电肯定编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。
寿命长,安装随便,接口形式丰富,价格合理。
成熟技术,多年前已在国内外得到广泛应用。
2,缺点:精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的爱护要求;量测直线位移需依靠机械装置转换,需消退机械间隙带来的误差;检测轨道运行物体难以克服滑差。
光学电子尺:
1,优点:精密,本身辨别度较高(可达到0.005mm);体积适中,直接测量直线位移;无接触无磨损,测量间隙宽泛;价格适中,接口形式丰富,已在国内外金属切削机械行业得到较多应用(如线切割、电火花等)。
2,缺点:测量直线和角度要使用不同品种;量程受限制(量程超过4m,生产制造困难价格昂贵),不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。
静磁栅肯定编码器:
1,优点:体积适中,直接测量直线位移,肯定数字编码,理论量程没有限制;无接触无磨损,抗恶劣环境,可水下1000米使用;接口形式丰富,量测方式多样;价格尚能接受。
2,缺点:辨别度1mm不高;测量直线和角度要使用不同品种;不适于在精小处实施位移检测(大于260毫米)。
光电编码器分类和选择
绝对式编码器有与位置相对应的代码输出,通常为二进制码或BCD码。从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置,绝对零位代码还可以用于停电位置记忆。绝对式编码器的测量范围常规为0—360度。
增量型旋转编码器
轴的每圈转动,增量型编码器提供一定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。如果在一个参考点后面脉冲数被累加,计算值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出脉冲之间相差为90º。能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号,因此可用来实现双向的定位控制;另外,三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,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增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是每个位置编码唯一不重复的,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出等,单圈低位数的编码器一般用并行信号输出,而高位数的和多圈的编码器输出信号不用并行信号(并行信号连接线多,易错码易损坏),一般为串行或总线型输出。其中串行最常用的是时钟同步串联信号(SSI);总线型最常用的是PROFIBUS-DP型,其他的还有DeviceNet, CAN, Interbus, CC-link等;变送一体型输出使用方便,但精度有所牺牲。
编码器工作原理
编码器工作原理引言概述:编码器是一种用于将机械运动转换为数字信号的装置,广泛应用于各种自动化系统中。
它可以精确地测量物体的位置、速度和方向,从而实现精准控制和监测。
本文将介绍编码器的工作原理,以帮助读者更好地理解其在自动化系统中的作用。
一、光电编码器1.1 光电编码器的结构:光电编码器由光源、光栅、接收器和信号处理电路组成。
光源发出光束,经过光栅反射或透过后,被接收器接收并转换成电信号,信号处理电路将电信号转换成数字信号。
1.2 光电编码器的工作原理:当物体运动时,光栅会随之移动,使得光束的强度发生变化。
接收器接收到的光信号也会随之变化,通过信号处理电路将这些变化转换成数字信号,从而确定物体的位置和速度。
1.3 光电编码器的应用:光电编码器广泛应用于数控机床、机器人、印刷设备等自动化系统中,用于实现位置控制、速度控制和角度测量等功能。
二、磁编码器2.1 磁编码器的结构:磁编码器由磁性标记、磁传感器和信号处理电路组成。
磁性标记可以是永磁体或磁性条,磁传感器用于检测磁场的变化,信号处理电路将检测到的信号转换成数字信号。
2.2 磁编码器的工作原理:当物体运动时,磁性标记会随之移动,磁传感器检测到磁场的变化,并将其转换成电信号。
信号处理电路将电信号转换成数字信号,确定物体的位置和速度。
2.3 磁编码器的应用:磁编码器适用于高温、高速、腐蚀性环境下的自动化系统,如汽车发动机、风力发电机等,用于实现位置控制和速度控制。
三、绝对值编码器3.1 绝对值编码器的结构:绝对值编码器由多个独立的编码单元组成,每个编码单元对应一个位置码。
通过读取每个位置码的状态,可以确定物体的绝对位置。
3.2 绝对值编码器的工作原理:每个编码单元都有一个唯一的位置码,当物体运动时,读取每个位置码的状态,可以确定物体的绝对位置,无需重新归零。
3.3 绝对值编码器的应用:绝对值编码器广泛应用于需要高精度位置控制和无需重新归零的自动化系统中,如医疗设备、航空航天设备等。
旋转编码器工作原理
旋转编码器工作原理旋转编码器是一种用于测量旋转运动的传感器装置,它可以将旋转的角度、速度或者位置转换为数字信号输出。
旋转编码器有很多种类型和工作原理,本文将主要介绍两种常见的旋转编码器工作原理:光电编码器和磁性编码器。
一、光电编码器工作原理:光电编码器是一种使用光电转换器(光电接收器和光电发射器)将旋转运动转换为数字信号的装置。
它由光电发射器和光电接收器两部分组成,通过光电发射器发射出的光束照射到光电接收器上,当光电接收器感受到光线时,会产生电信号输出。
根据旋转运动的方向和角度的不同,光电编码器可以输出不同的数字脉冲信号。
光电编码器的工作原理如下:1.光电发射器发射一束光线,照射到旋转编码盘上的光栅上。
2.旋转编码盘上的光栅是由一系列透明的槽和不透明的条组成的,当光线照射到透明的槽上时会被光电接收器接收到,产生电信号。
3.光电接收器将接收到的电信号转换为数字信号,输出给控制系统。
4.根据光电接收器接收到的信号的数量和间隔,可以确定旋转运动的角度或者速度。
光电编码器具有高分辨率、高精度和高稳定性的特点,广泛应用于机械、仪器仪表等领域。
二、磁性编码器工作原理:磁性编码器是一种使用磁场传感技术将旋转运动转换为数字信号的装置。
磁性编码器由一对磁极和磁敏感元件组成,磁敏感元件可以是霍尔传感器、差分磁敏传感器等。
当旋转编码盘上的磁极与磁敏感元件相互作用时,会产生磁场变化,磁敏感元件可以感受到这种磁场变化并输出电信号,从而实现对旋转运动的测量。
磁性编码器的工作原理如下:1.旋转编码盘上安装了一对磁极,磁极的极性和数量可以根据要测量的旋转范围和精度进行选择。
2.旋转编码盘上的磁极随着旋转运动,与磁敏感元件产生磁场的相互作用。
3.磁敏感元件将磁场变化转化为电信号输出。
4.控制系统接收到电信号后,可以根据信号的数量和间隔确定旋转运动的角度或者速度。
磁性编码器具有高分辨率、高抗干扰性和长寿命的特点,适用于环境恶劣、抗干扰性要求高的场合,如工业自动化领域。
编码器工作原理
编码器工作原理引言概述编码器是一种用于将运动或位置转换为数字信号的设备,广泛应用于工业自动化、机器人技术、数控系统等领域。
编码器工作原理的了解对于工程师和技术人员来说至关重要。
一、编码器的类型1.1 光电编码器:通过光电传感器和光栅盘的相互作用来测量位置或运动。
1.2 磁性编码器:利用磁性传感器和磁性标尺进行位置或运动测量。
1.3 光栅编码器:采用光栅盘和光电传感器来实现高精度的位置检测。
二、编码器的工作原理2.1 光电编码器工作原理:光电编码器通过光栅盘上的透明和不透明区域,使光电传感器检测到光信号的变化,从而转换为数字信号。
2.2 磁性编码器工作原理:磁性编码器利用磁性标尺上的磁性信号,通过磁性传感器检测磁场的变化,实现位置或运动的测量。
2.3 光栅编码器工作原理:光栅编码器利用光栅盘上的光栅结构,通过光电传感器检测光信号的变化,实现高精度的位置检测。
三、编码器的精度和分辨率3.1 精度:编码器的精度取决于光栅盘或磁性标尺上的刻度数量和检测器的灵敏度。
3.2 分辨率:编码器的分辨率是指编码器能够分辨的最小位移量,通常以脉冲数或线数表示。
3.3 精度和分辨率的提高可以通过增加光栅盘或磁性标尺上的刻度数量、提高检测器的灵敏度等方式实现。
四、编码器的应用领域4.1 工业自动化:编码器在数控机床、自动化生产线等设备中广泛应用,实现位置和速度的精确控制。
4.2 机器人技术:编码器用于机器人的定位、导航和运动控制,提高机器人的精度和稳定性。
4.3 数控系统:编码器在数控系统中用于测量工件位置、实现自动化加工,提高生产效率和产品质量。
五、编码器的发展趋势5.1 高精度:随着科技的不断发展,编码器的精度和分辨率将不断提高,满足更高精度的应用需求。
5.2 多功能化:未来的编码器将具备更多功能,如温度补偿、自动校准等,提高设备的稳定性和可靠性。
5.3 无接触式:随着无接触式编码器的发展,将减少机械磨损,延长设备的使用寿命。
光电编码器分类和选择
光电编码器分类和选择编码器Encoder为传感器(Sensor)类的一种,主要用来侦测机械运动的速度、位置、角度、距离或计数,除了应用在产业机械外,许多的马达控制如伺服马达、BLDC伺服马达均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出所以应用范围相当广泛。
根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式,分为增量式编码器和绝对式编码器。
光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移—数字变换的,从50年代开始应用于机床和计算仪器,因其结构简单、计量精度高、寿命长等优点,在国内外受到重视和推广,在精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面得到广泛的应用。
a.增量式编码器特点:增量式编码器转轴旋转时,有相应的脉冲输出,其计数起点任意设定,可实现多圈无限累加和测量。
编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。
需要提高分辨率时,可利用 90 度相位差的 A、B 两路信号进行倍频或更换高分辨率编码器。
b. 绝对式编码器特点绝对式编码器有与位置相对应的代码输出,通常为二进制码或 BCD 码。
从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置,绝对零位代码还可以用于停电位置记忆。
绝对式编码器的测量范围常规为 0—360 度。
增量型旋转编码器轴的每圈转动,增量型编码器提供一定数量的脉冲。
周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。
如果在一个参考点后面脉冲数被累加,计算值就代表了转动角度或行程的参数。
双通道编码器输出脉冲之间相差为90º。
能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号,因此可用来实现双向的定位控制;另外,三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲。
增量型绝对值旋转编码器绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。
特别是在定位控制应用中,绝对值编码器减轻了电子接收设备的计算任务,从而省去了复杂的和昂贵的输入装置:而且,当机器合上电源或电源故障后再接通电源,不需要回到位置参考点,就可利用当前的位置值。
编码盘工作原理
编码盘是一种用于测量旋转运动的装置,它可以将旋转角度或位移转换为电信号输出。
常见的编码盘包括光电编码器和磁性编码器两种类型,它们的工作原理略有不同。
1. 光电编码器:光电编码器使用内置的光源(通常是LED)和光敏电阻、光电二极管
等光电元件来实现测量。
其工作原理如下:
- 编码盘上有许多等距分布的透明窗口和不透明窗口。
当编码盘旋转时,透明窗口和
不透明窗口会使光线交替地通过或屏蔽。
- 光源发出光线,经过编码盘上的窗口后被光电元件检测。
光电元件接收到的光信号
随着编码盘的旋转而产生变化。
- 通过检测光信号的变化,编码器可以确定编码盘相对于起始位置的旋转角度,从而
输出相应的脉冲信号。
2. 磁性编码器:磁性编码器使用磁传感器和磁性标记来实现测量。
其工作原理如下:
- 编码盘上有磁性标记,通常是由磁性材料制成的磁性条或磁性环。
- 磁传感器固定在编码器内部,用于探测磁性标记的位置。
当编码盘旋转时,磁性标
记会改变相对于磁传感器的位置,从而产生磁场的变化。
- 磁传感器检测到磁场变化,并将其转换为电信号。
通过分析这些电信号的变化,编
码器可以确定编码盘相对于起始位置的旋转角度,并输出相应的脉冲信号。
总的来说,无论是光电编码器还是磁性编码器,它们都利用了物理量(光、磁场)的
变化来实现对旋转角度或位移的测量,并将其转换为电信号输出。
这些脉冲信号通常
可以被数字系统或控制器读取和处理,用于实现位置反馈、速度测量等功能。
伺服电机编码器的类型 -回复
伺服电机编码器的类型-回复什么是伺服电机编码器?伺服电机编码器是一种用于测量和控制电机转动位置和速度的装置。
它通常通过与电机轴相连,并通过反馈信号向控制器提供准确的位置和速度信息。
伺服电机编码器在许多自动化应用中被广泛使用,包括机床、机器人、自动化生产线等。
伺服电机编码器的类型在实际应用中,有几种常见的伺服电机编码器类型。
这些类型的选择取决于应用的要求和性能需求。
以下是几种常见的伺服电机编码器类型。
1. 光电式编码器(Optical Encoders):光电式编码器是一种使用光学原理进行测量和控制的编码器。
它通常由发光二极管(LED)和光敏元件(光电二极管或光电二极管阵列)组成。
光电式编码器通过测量光照变化来确定电机的位置和速度。
这种类型的编码器具有较高的分辨率和精度。
2. 磁性编码器(Magnetic Encoders):磁性编码器使用磁性传感器来测量和控制电机的位置和速度。
它通常由磁性标记(如磁铁或磁敏元件)和磁传感器组成。
磁性编码器可以抵抗环境中的尘埃、油脂等干扰,具有较好的抗干扰性能和耐用性。
3. 光栅式编码器(Incremental Encoders):光栅式编码器是一种测量和控制电机位置和速度的高精度编码器。
它通常由光源、光栅条和光敏元件组成。
光束通过光栅条产生光栅条码样式,并通过光敏元件接收和解码光栅条码信号。
光栅式编码器具有非常高的分辨率和精度,适用于需要高精度控制的应用。
4. 绝对式编码器(Absolute Encoders):绝对式编码器是一种能够提供电机位置绝对值的编码器。
它通常使用不同的编码位来表示不同的位置,可以在电机重新启动后恢复到之前的位置。
绝对式编码器适用于需要准确控制和定位的应用。
伺服电机编码器的选择选择适合的伺服电机编码器类型需要考虑以下几个关键因素:1. 精度要求:不同的应用对测量精度的要求不同。
对于需要高精度控制的应用,如机床加工等,应选择具有更高分辨率和精度的编码器。
编码器工作原理
编码器工作原理引言概述:编码器是一种用于将运动转换为数字信号的设备,常用于测量旋转角度或线性位移。
它在许多领域中都有广泛的应用,如机械制造、自动化控制、机器人技术等。
本文将介绍编码器的工作原理及其应用。
一、编码器的类型1.1 光学编码器:利用光学传感器来检测运动物体的位置,常见的有绝对光学编码器和增量光学编码器。
1.2 磁性编码器:利用磁性传感器来检测运动物体的位置,常见的有绝对磁性编码器和增量磁性编码器。
1.3 其他类型:还有许多其他类型的编码器,如电容编码器、霍尔编码器等。
二、编码器的工作原理2.1 光学编码器工作原理:光学编码器通过光栅盘和光电传感器来实现位置的检测,光栅盘上的光栅条通过光电传感器产生信号,经过处理后得到位置信息。
2.2 磁性编码器工作原理:磁性编码器通过磁性条纹和磁性传感器来实现位置的检测,磁性条纹上的磁性信息被磁性传感器检测并转换为位置信息。
2.3 编码器信号处理:编码器输出的信号经过信号处理电路进行处理,包括滤波、放大、数字化等步骤,最终得到准确的位置信息。
三、编码器的应用领域3.1 机械制造:编码器常用于数控机床、机器人等设备中,用于准确测量位置和速度,实现精密加工。
3.2 自动化控制:编码器在自动化控制系统中起到重要作用,用于反馈位置信息,实现闭环控制。
3.3 机器人技术:编码器是机器人关节的重要组成部分,用于控制机器人的姿态和位置,实现精准运动。
四、编码器的优势4.1 高精度:编码器能够实现高精度的位置测量,满足各种应用领域的需求。
4.2 高稳定性:编码器具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。
4.3 高速度:编码器能够快速响应运动信号,实现高速运动控制。
五、编码器的发展趋势5.1 高分辨率:随着技术的不断进步,编码器的分辨率将不断提高,实现更加精密的位置测量。
5.2 多功能性:未来的编码器将具有更多的功能,如温度补偿、自动校准等功能。
5.3 集成化:编码器将越来越趋向于集成化设计,减小体积、提高性能。
磁式编码器 与 光电编码器 的区别
磁式编码器与光电编码器的区别Avtron从事编码器研发与生产50年,是世界上最主要的型重载编码器制造商之一,产品广泛应用于冶金/风电/石油/起重/港口/造纸/矿山等重型机械行业。
Avtron的编码器采用了两种不同的传感技术来产生信号:光电式和磁阻式。
Avtron的两种传感技术的编码器在众多环境恶劣、要求苛刻的变速传动与控制应用中,经过了成千上万的安装及使用验证,您可以完全信赖我们。
并根据您对价格和使用环境的需求来选择最适合的编码器。
光电传感技术:采用光电原理产生信号。
其扫描原理为:LED灯发出光线,经过透镜聚焦成光线,光线被一个旋转的刻有光栅的码盘切割,在码盘的另一端被光敏电池接收并输出信号。
原理图如下图:光电码盘的材质通常为玻璃,高分子材料,金属,实际应用中,光电码盘与光敏电阻的距离很小,通常在10μm的数量级,因而,任何轴向窜动都会损坏编码器,另外,采用光电传感技术的编码器,不耐振动,不耐污染,对频繁变温、振动,以及长期潮湿的、污染的工作环境中适应力较差。
光电扫描技术是重载编码器发展的瓶颈。
Avtron的光电传感技术:采用抗振防碎型光码盘,并结合Avtron的专利宽距技术,使传感器与光码盘的间隙是一般编码器的8倍大,从而避免了由于振动撞击导致的码盘或传感器的损坏。
Avtron的磁式传感技术:采用磁阻检测原理,扫描系统由磁环及传感器组成,磁环有多个磁极紧密排列而成,N-S极有磁力线,磁环旁传感器可以检测到磁力线的变化,当磁环旋转时,磁力线发生变化,传感器根据磁力线变化(磁力线角度方向)输出信号。
Avtron的宽距技术科使转子与传感器间的距离是通常编码器的2-4倍大(1.2mm-2.2mm),避免了因对中不准、电机轴跳和轴承移动等原因对传感器造成的损坏。
原理图如下图:因为磁力线可以穿透污染,因而编码器内部不受灰尘、油污和水汽的影响,传感器与码盘的距离最大可达3mm,码盘及其坚固,所有电子部件灌胶密封,因而不怕振动冲击,适合于苛刻工况下的应用。
光电编码器与磁电编码器比较
1、磁电式编码器和传统的光电编码器有什么不一样的地方:光电编码器是由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取并获得信号的一类传感器,主要用来测量位移或角度。
传统的光电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,其热稳定性及精度可以达到普通标准、一般要求,但容易碎。
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,其热稳定性就要比玻璃码盘差一个数量级。
塑料码盘是经济型的,其成本低,精度和耐高温达不到高要求。
而磁电式编码器采用磁电式设计,通过磁感应器件、利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置,利用磁器件代替了传统的码盘,弥补了光电编码器的这一些缺陷,更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高、结构更简单。
光电编码器是通过在码盘上刻线来计算精度,所以精度越高,码盘就会越大,编码器体积越大,并且精度也不是连续的。
磁电式编码器则没有这样的限制,可以做到体积很小,精度高,特别是绝对值编码器要求精度高,更适合用磁电编码器。
2、磁电式增量编码器和磁电式绝对值编码器:绝对型编码器能够记忆设备的绝对位置,角度和圈数。
即一旦位置、角度和圈数固定,什么时候编码器的示值都唯一固定,包括停电后上电。
增量型编码器做不到这一点,一般增量型编码器输出两个A、B脉冲信号,和一个Z(L)零位信号,A、B脉冲互差90度相位角,通过脉冲计数可以知道位置,角度和圈数不断增加,通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道正反转,停电后,必须从约定的基准重新开始计数。
增量型编码器测量位置,角度和圈数时,需要做后处理,重新投电要做“复零”操作,所以,虽然增量型编码器比绝对型编码器在价格上便宜一些,但随着我国自动化程度的提高,绝对值编码器必然会逐步取代增量编码器,还有因为磁电编码器技术特点的原因,成本以逐步接近增量编码器。
3、MODBUS、CANopen、PROFIBUS的应用领域以及他们的区别:MODBUS、CANopen、PROFIBUS都是总线型的,总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起,通过设定地址,用通讯方式传输信号,信号的接收设备只需一个接口,就可以读多个编码器信号。
伺服系统中常用的编码器有哪些
伺服系统中常用的编码器有哪些编码器是伺服系统中的重要组成部分,用于测量机械运动的位置和速度,并将其转换为数字信号。
常见的编码器类型包括光学编码器、磁性编码器和共轭轴编码器。
以下将对这些常用的编码器进行介绍。
1. 光学编码器光学编码器是一种使用光电传感器来测量位移的编码器。
它通过光栅刻线来测量位置和速度,将机械运动转换为数字脉冲信号。
光学编码器结构简单,分为增量型和绝对型两种。
增量型光学编码器通常由光栅盘和光电传感器组成。
光栅盘上刻有一系列细小的光栅条纹,当机械运动导致光栅盘旋转时,光电传感器将检测到光栅上的光信号变化,从而测量位置和速度。
绝对型光学编码器可以在机械运动之前就将位置信息确定下来。
它通过在光栅盘上刻写若干不同编码的线条,将位置信息编码成二进制信号。
绝对型光学编码器在机械启动时就能提供精确的位置信息,对于需要高精度定位的应用非常有用。
2. 磁性编码器磁性编码器使用磁场传感器来测量位置和速度。
磁性编码器分为绝对型和增量型两种。
绝对型磁性编码器通过在磁盘上刻写一系列不同磁性编码的线条,将位置信息编码成二进制信号。
磁性编码器的优势在于其抗干扰能力强,适用于恶劣的工作环境。
增量型磁性编码器与绝对型类似,但它只提供位置的相对信息。
它通过测量磁盘上的磁场波纹来测量位置和速度变化。
增量型磁性编码器在长时间运动中具有较高的稳定性和可靠性。
3. 共轭轴编码器共轭轴编码器常用于伺服系统中的旋转运动测量。
它通过在旋转轴和测量轴之间相互耦合,将旋转角度转换为电信号。
共轭轴编码器适用于需要高精度旋转运动测量的应用,如机床和自动化生产线。
除了上述介绍的常用编码器类型,还有许多其他类型的编码器,如电容编码器、感应编码器等,它们在一些特定的应用中也得到广泛使用。
总结起来,伺服系统中常用的编码器包括光学编码器、磁性编码器和共轭轴编码器。
这些编码器能够准确测量机械运动的位置和速度,为伺服系统的控制提供重要的反馈信号。
不同类型的编码器适用于不同的应用场景,选择合适的编码器可以提高伺服系统的性能和精度。
光电编码器原理及选型标准
1.光电编码器原理光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器,光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号,其原理示意图如图1所示;通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲,用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,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,形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。
显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制(葛莱码)方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形,绝对编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测绝对位置。
磁编原理-比光编更可靠的编码器是如何工作的
磁编原理-比光编更可靠的编码器是如何工作的无论是旋转编码器或直线编码器,增量编码器或绝对值编码器,通常实现原理只有光电或磁性两种。
数年前光电原理是高分辨率编码器的首选,但随着磁编技术的发展,现在磁性编码器也可以达到微米级的精度,对原先光编的应用市场发出了挑战。
另外磁编技术在很多领域的应用,其稳定性要强于光编,这使得磁编成为工业应用中主流的编码器。
磁性编码器主要包括三个部分:磁铁,传感器,电路板。
磁铁是径向充磁的圆盘,通常会被充入多个磁极。
传感器探测到磁铁旋转导致的磁场变化,并将其转换成正弦波。
传感器可以是一个霍尔芯片,根据霍尔原理感应电压变化;也可以是一个磁阻感应元件,感应磁场变化。
电路板是由各类电子元件构成的,作用是对收集来的信号进处理并输出。
旋转磁编的分辨率取决于磁铁充磁的级数和传感器的数量。
增量编码器是正交输出,通过X1,X2或X4编码实现更高的分辨率。
增量编码器和绝对值编码器的区别不在于传感器原理,而是绝对值编码器利用一定的编码规则给每个定位进行了记录,这使得电机可以跑到指定位置,即使停电后再次启动,编码器也知道停止的位置。
直线磁编直线磁编与旋转磁编原理类似,差别是直线磁编使用磁轨或磁带和一个读取头。
读取头同样可以是利用霍尔原理或者磁阻原理,通过读取磁信号确定位置。
绝对值直线磁编的原理是通过读取磁轨上的特定二进制码确定具体位置。
而增量型的在断电后需要回到原位(home)才能继续工作。
直线磁轨的长度可以达到100m。
磁编的主要优势是抗干扰性和稳定性。
不同于光编,磁编可以在有粉尘,液体,油脂污染的情况下使用,而且具有抗震动的特点。
磁编的磁铁和传感器之间需要有一定空隙,这与光编一样,但对于磁编来说这个空袭不需要透明纯净,只要保证这个空隙内不存在导磁物质,传感器就可以正确探测到磁脉冲。
磁编在安装时要注意的是传感器与磁铁的同心度以及传感器与磁铁的距离。
选择光编码器还是磁编码器
选择光编码器还是磁编码器可靠的编码器,必须保证每次转过相同的角度发出同样数量的脉冲。
光编码器光收发器和旋转码盘比磁编码器的芯片更容易损坏。
磁编码器几乎没有运动部件。
而光编码器靠着脆弱的机构来获取信号。
因为它们不同的感应原理,光编比磁编更容易失效。
因为光编靠旋转码盘和光收发器配合工作。
它们的距离非常近,但又不能接触。
但是在振动下和结构的间隙变大的情况下,码盘会和光收发器碰撞。
当光编码器的运动部件互相撞击后,它们的位置就发生了变化从而导致精度降低。
最终因为多次的撞击导致光编码器的彻底失效。
而磁编码器没有这么复杂的运动机构,从而更加可靠。
但是振动并不是影响寿命光编码器的唯一原因。
因为灰尘和水汽的原因,光编码器毫无疑问更容易损坏。
通过严格的密封,一方面加重了生产成本,另一方面,编码器的密封由它最脆弱的部分决定,如何保证它在严酷的环境下仍然正常工作?通常编码器要在轴承,外壳和接线处密封。
但是密封非常容易受温度影响。
由于环境和编码器自身的发热,当温度高时编码器里面的空气和水汽被排出,当温度低时外界的空气和水汽又被吸入。
这些水汽凝结在码盘上直接导致光编码器的失效。
而磁编码器的感应部件完全封装在芯片里,丝毫不受影响。
除此之外,光编码器必须在无尘的环境里生产,因为任何粉尘掉在码盘上,光编码器就失效了。
而且必须严格的密封,从而加重了编码器的成本。
就是这样,在振动剧烈的情况下难免出现粉尘脱落导致光编码器失效。
而磁编码器确完全不怕粉尘。
从上面可以看出,磁编码器相对光编码器具有成本低质量好的优点。
电梯的常用编码器型号
电梯的常用编码器型号引言电梯是现代城市中不可或缺的交通工具,它在我们的日常生活中起着重要的作用。
而在电梯的运行过程中,编码器起着至关重要的作用。
编码器是一种将位置或运动转换为数字信号的设备,它能够精确测量电梯的位置和速度,从而实现安全、平稳的运行。
本文将介绍电梯常用的编码器型号,并对其特点、应用场景以及优势进行详细阐述。
编码器类型1. 光电编码器光电编码器使用光学原理来测量位置和速度。
它由发射器和接收器组成,发射器发出光束,接收器接收到光束后产生信号。
光电编码器具有高精度、高分辨率和快速响应等特点,广泛应用于高要求的电梯系统中。
2. 磁性编码器磁性编码器使用磁场来测量位置和速度。
它通过感应磁场变化来产生信号,并将其转换为数字信号输出。
磁性编码器具有抗干扰能力强、耐用性好等特点,适用于恶劣环境下的电梯系统。
3. 旋转编码器旋转编码器是一种将旋转运动转换为数字信号的设备。
它由编码盘和传感器组成,编码盘上有一系列刻度,传感器通过检测刻度变化来测量位置和速度。
旋转编码器具有高精度、高分辨率和可靠性高等特点,广泛应用于电梯的位置控制和速度调节。
4. 压电编码器压电编码器使用压力传感技术来测量位置和速度。
它通过检测压力变化来产生信号,并将其转换为数字信号输出。
压电编码器具有快速响应、抗干扰能力强等特点,适用于高速运动的电梯系统。
5. 其他类型除了上述常见的编码器类型外,还有许多其他类型的编码器被广泛应用于电梯系统中,如霍尔效应编码器、光栅尺编码器等。
这些编码器根据不同的原理和工作方式,在电梯系统中发挥着重要作用。
编码器的应用场景1. 位置控制编码器可以精确测量电梯的位置,通过将位置信号反馈给控制系统,实现电梯的准确停靠和平稳运行。
在高层建筑中,电梯的精确定位对于乘客的安全和舒适至关重要。
2. 速度调节编码器可以测量电梯的速度,并将速度信号反馈给控制系统,实现电梯的平稳加速和减速。
在乘客进出电梯时,平稳的速度调节可以提供更好的乘坐体验。
磁式编码器 与 光电编码器 的区别
磁式编码器与光电编码器的区别Avtron从事编码器研发与生产50年,是世界上最主要的型重载编码器制造商之一,产品广泛应用于冶金/风电/石油/起重/港口/造纸/矿山等重型机械行业。
Avtron的编码器采用了两种不同的传感技术来产生信号:光电式和磁阻式。
Avtron的两种传感技术的编码器在众多环境恶劣、要求苛刻的变速传动与控制应用中,经过了成千上万的安装及使用验证,您可以完全信赖我们。
并根据您对价格和使用环境的需求来选择最适合的编码器。
光电传感技术:采用光电原理产生信号。
其扫描原理为:LED灯发出光线,经过透镜聚焦成光线,光线被一个旋转的刻有光栅的码盘切割,在码盘的另一端被光敏电池接收并输出信号。
原理图如下图:光电码盘的材质通常为玻璃,高分子材料,金属,实际应用中,光电码盘与光敏电阻的距离很小,通常在10μm的数量级,因而,任何轴向窜动都会损坏编码器,另外,采用光电传感技术的编码器,不耐振动,不耐污染,对频繁变温、振动,以及长期潮湿的、污染的工作环境中适应力较差。
光电扫描技术是重载编码器发展的瓶颈。
Avtron的光电传感技术:采用抗振防碎型光码盘,并结合Avtron的专利宽距技术,使传感器与光码盘的间隙是一般编码器的8倍大,从而避免了由于振动撞击导致的码盘或传感器的损坏。
Avtron的磁式传感技术:采用磁阻检测原理,扫描系统由磁环及传感器组成,磁环有多个磁极紧密排列而成,N-S极有磁力线,磁环旁传感器可以检测到磁力线的变化,当磁环旋转时,磁力线发生变化,传感器根据磁力线变化(磁力线角度方向)输出信号。
Avtron的宽距技术科使转子与传感器间的距离是通常编码器的2-4倍大(1.2mm-2.2mm),避免了因对中不准、电机轴跳和轴承移动等原因对传感器造成的损坏。
原理图如下图:因为磁力线可以穿透污染,因而编码器内部不受灰尘、油污和水汽的影响,传感器与码盘的距离最大可达3mm,码盘及其坚固,所有电子部件灌胶密封,因而不怕振动冲击,适合于苛刻工况下的应用。
磁性编码器与光电编码器
磁性编码器与光电编码器近几年,磁性编码器从开始的不被行业接受,逐渐成为工业应用中的主流编码器,从技术角度来看,国内厂家已经实现了全面突破。
磁编码器目前已发展到19位,达到了业内最高水平,具有耐震动、耐油污、耐灰尘等优势,并得到了大批量市场验证,稳定可靠。
在光电编码器方面,采取的研发策略与磁编码器相同,即做得更短。
25位光编将分辨率做到0.038角秒,精度做到10角秒以内,具有高分辨率、速度波动小、低速稳定性、定位精度高等特点。
光编与磁编的主要区别在于精度,光编精度优于磁编,即使是目前最高19位的磁编,在某些应用场合仍达不到行业的精度要求。
例如,有轨迹要求的金属雕刻、快速模切等高精高速高技术要求行业。
当前,编码器中的一些芯片、关键磁及磁头等重要元器件仍然依赖于进口,这是国内编码器厂商下阶段的主要突破目标。
在这样的情况下,当企业达到批量化生产能力的时候,其主要竞争点就聚集在产品的工艺提升上。
例如,磁编与光编在精度设计上,都采用了一个补正技术,通过在每个一定的区间内添加补正量,对累计精度进行补正,从而大大提升产品的可靠性与稳定性。
在光编的设计工艺追求上,我们也下足了功力。
光编的主要应用场合在于技术雕刻,功耗要求比较高,现在已经在开发无电池多圈,用于解决电池能耗问题。
针对电机的安装,100法兰以下,采用分体式的安装形式,设计迷宫式的轴承挡油板结构,油脂蒸发自动回到轴承,避免污染码盘,影响精度;针对100法兰以上的电机,采用十字连轴安装方式,减震缓冲、隔离高温、防止窜动、防止油污,具有高可靠性的工艺保障。
当然,在研发的过程中,也碰到很多问题。
如,十字连轴研发了近一年半到两年,大概解决了一百多个问题,看起来很简单的东西,但是挺复杂的。
虽然国内已有几家公司具备光编批量化生产的技术实力,但在光编工艺追求上的精益求精,仍是接下来要努力的方向。
另外,先进的编码器算法技术,也能有效提升整体伺服驱动器性能。
目前,驱动器在国内的发展水平都相当不错,但是往往马达、编码器与驱动器匹配应用的时候,就会影响整体的驱动性能。
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选择光编码器还是磁编码器
可靠的编码器,必须保证每次转过相同的角度发出同样数量的脉冲。
光编码器光收发器和旋转码盘比磁编码器的芯片更容易损坏。
磁编码器几乎没有运动部件。
而光编码器靠着脆弱的机构来获取信号。
因为它们不同的感应原理,光编比磁编更容易失效。
因为光编靠旋转码盘和光收发器配合工作。
它们的距离非常近,但又不能接触。
但是在振动下和结构的间隙变大的情况下,码盘会和光收发器碰撞。
当光编码器的运动部件互相撞击后,它们的位置就发生了变化从而导致精度降低。
最终因为多次的撞击导致光编码器的彻底失效。
而磁编码器没有这么复杂的运动机构,从而更加可靠。
但是振动并不是影响寿命光编码器的唯一原因。
因为灰尘和水汽的原因,光编码器毫无疑问更容易损坏。
通过严格的密封,一方面加重了生产成本,另一方面,编码器的密封由它最脆弱的部分决定,如何保证它在严酷的环境下仍然正常工作?通常编码器要在轴承,外壳和接线处密封。
但是密封非常容易受温度影响。
由于环境和编码器自身的发热,当温度高时编码器里面的空气和水汽被排出,当温度低时外界的空气和水汽又被吸入。
这些水汽凝结在码盘上直接导致光编码器的失效。
而磁编码器的感应部件完全封装在芯片里,丝毫不受影响。
除此之外,光编码器必须在无尘的环境里生产,因为任何粉尘掉在码盘上,光编码器就失效了。
而且必须严格的密封,从而加重了编码器的成本。
就是这样,在振动剧烈的情况下难免出现粉尘脱落导致光编码器失效。
而磁编码器确完全不怕粉尘。
从上面可以看出,磁编码器相对光编码器具有成本低质量好的优点。