2020-10-30 01:14:53
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器、值编码器,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、安装方式、电机轴尺寸等等。此外,有时会忽略需要的编码器输出信号类型。有时答案并不明确,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,所有这些输出信号都是数字信号,且都具有高低状态。也就是说,一个5 V 编码器的信号会一直在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。
淮上TRD-J400-SS旋转编码器
串行传送对应同时输出多位数据的通常并联传送,可采用由一个传送线进行系列化输出数据的形式,目的是节省连线,在接受信号侧则变换成并联信号后使用。中空轴型(空心轴型)旋转轴为中空轴形状,通过将驱动侧的轴直接与中空孔连接,可节省轴方向的空间。以板簧为缓冲,吸收驱动轴的振动等金属盘编码器的旋转板(盘)是用金属制成的,与玻璃旋转板(盘)相比,更强化了耐冲击性。但受到狭缝加工的制约,不能应用于高分辨率。伺服装置编码器的安装方法之一是:用伺服装置用配件,压住编码器的法兰部后固定的方法。在临时固定的状态下,可进行编码器旋转方向的位置调节,所以适用于需要与编码器的原点相吻合的情况。
编码器由光电码盘的机械位置决定,它不受停电、干扰的影响。由于值编码器的每个位置是的,无需记忆,无需找参考点,而且不用连续计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。值编码器的信号输出:值编码器信号输出有并行输出、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一般不用并行信号(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。其中串行常用的是高速同步串行信号(SSI);总线型常用的是ProfiBus-DP型,其他的还有CANopen、Modbus等;智能变送一体型输出有模拟量(4~20mA)输出与RS485数字输。
增量式增量式编码器轴旋转时,有相应的相位输出。其旋转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信号,作为参考机械零位。当脉冲已固定,而需要提高分辨率时,可利用带90度相位差A,B的两路信号,对原脉冲数进行倍频。值值编码器轴旋转器时,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。一般情况下值编码器的测量范围为0~360度。
则各楼层平层点的脉冲数为:1楼为0;2楼为4000;3楼为8000;4楼为12000。设换速点距楼层为1.6米,则各楼层换速点的脉冲数为:上升:1楼至2楼为2400,2楼至3楼为6400,3楼至4楼为10400;下降:4楼至3楼为9600,3楼至2楼为5600,旋转编码器是测量转速的装置,可将轴的角du位移.速度机械量转换成相应的电泳冲量输出.,一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,还可以判断旋转的方向。因此可以用控制上显示出转速的大小与方向,从而去控制你所需要的转速。编码器是以数字化信息将角度、长度的信息以编码du的方式输出的传感。
旋转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,光电式旋转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.旋转编码器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(10-9000P/R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,还可以判断旋转的方向。有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、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。按码盘的刻孔方式不同分类编码器可分为增量式和式两。
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信号是正弦波模拟量信号,而不是数字量信号。它的出现主要是为了满足电气领域的需要-用作电动机的反馈检测元件。在与其它系统相比的基础上,人们需要提高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,编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲,尤其是在转速很低的时候,采用传统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,当电机高速旋转(6000rpm)时,传输和处理数字信号是困难的。在这种情况下,处理给伺服电机的信号所需带宽(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信号大大减少了上述麻。
市面上大多数旋转编码器都采用集电极开路输出。这就意味着可以将数字信号的对地输出压低,而在认为信号电平高时,只需断开输出的连接即可。这种输出称为集电极开路,是因为输入信号电平高时,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“提升”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系统连接。可以提升集电极的电压电平,以满足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,且会影响输出信号,从而随着频率改变信号特性。让我们重新考虑增量编码器的方波,只是这次我们将其调整到非常接近其中一种状态变化。我们希望数字信号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。我们将这一时间延迟称为转换速率。
过多不好,过少也不好。那么,我们怎样了解电机的转速呢?在以前没有旋转编码器时这可是一件不可能完成的事情,但有旋转编码器这个产品以后,对于想知道电机的转速就是一件非常容易的事了!旋转编码器除了可以用来测量转速还有物体的位移以外,还有记数的功能。当一个物体在使用旋转编码器的时候,如果编码器停止或者是断电了,这个时候可以根据编码器内的记忆体来记住位置。当然,在这个过程当中,停电后的旋转编码器是不能够有任何的移动的,当旋转编码器开始启动的时候也不能够有干扰脉冲的情况出现,否则所产生的位置是有偏差的。然而这种偏差的大小也不能够说测量就能够测量的。因而,在使用旋转编码器的时候一定要注意以上所提及的问题。新一代旋转编码器可以实现更高的能源效率、可靠性以及与其他电气设备的通用。
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,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了本系统采用相对计数方式进行位置测量。运行前通过编程方式将各信号,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,在电梯运行过程中,通过旋转编码器检测、软件实时计算以下信号: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、发出换速信号和平层信号。电梯运行中位移的计算如下:H=SI式中S:脉冲当量I:累计脉冲数H:电梯位移S=πλD/PρD:曳引轮直径ρ:PG卡的分频比λ:减速器的减速比P:旋转编码器每转对应的脉冲数本系统中λ=1/32D=580mmNed=1450r/minP=1024ρ=1/18代入S=πλD/Pρ得S=1.00mm/脉冲设楼层的高度为4。
其的设计可以广泛适用于输送技术的要求,应用领域包括汽车制造、食品和饮料、物流仓储和电路等行业。旋转编码器在电路中的应用,主要是编码器脉冲识别使用单片机的。具体就是看A,B相位差,A超前B还是滞后,以确定编码器是正转还是反转,这称为旋转编码器通过方向识别电路的应用。旋转编码器检测直线位移方法具体如下:使用“弹性连轴器”将旋转编码器与驱动直线位移的动力装置的主轴直接联轴。使用小型齿轮(直齿,伞齿或蜗轮蜗杆)箱与动力装置联轴。使用在直齿条上转动的齿轮来传递直线位移信息。在传动链条的链轮上获得直线位移信息。在同步带轮的同步带上获得直线位移信息。使用安装有磁性滚轮的旋转编码器在直线位移的平整钢铁材料表面获得位移信息(避免滑差。
如浸入内部会产生故障。旋转式编码器,是将旋转的机械位移量转换为电气信号,对该信号进行处理后检测位置速度等的传感器。检测直线机械位移量的传感器称为线性编码器。特长①根据轴的旋转变位量进行输出通过联合器与轴结合,能直接检测旋转位移量。;②启动时无需原点复位。(仅型)型的情况下,将旋转角度作为数值进行并列输出。③可对旋转方向进行检测。增量型中可通过A相和B相的输出时间,型中可通过代码的增减来掌握旋转方向。④请根据丰富的分辨率和输出型号,选择合适的传感器。根据要求精度和成本、连接电路等,选择适合的传感器。型号能根据轴的旋转位移量,输出脉冲列。其方式是通过其他计数器,计算输出脉冲数,通过计数检测旋转量。希望知道某输入轴位置的旋转。
则有时会损坏内部回路,所以配线时应充分注意电源的极性等。若和高压线、动力线并行配线,则有时会受到感应造成误动作成损坏,所以要分离开另行配线。延长电线时,应在10m以下。并且由于电线的分布容量,波形的上升、下降时间会较长,有问题时,采用施密特回路等对波形进行整形。为了避免感应噪声等,要尽量用短距离配线。向集成电路输入时,需要注意。电线延长时,因导体电阻及线间电容的影响,波形的上升、下降时间加长,容易产生信号间的干扰(串音),因此应用电阻小、线间电容低的电线(双绞线、屏蔽线)。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米原理特点编辑旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感。
要准确测量零位脉冲,不论旋转方向,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。预警信号有的编码器还有报警信号输出,可以对电源故障,发光二极管故障进行报警,以便用户及时更换编码器。基本的输出方式,抗干扰能力差,输出有效距离短。在旋转编码器中用于增量型编码器输出,现已较少使用。组合了PNP和NPN两种输出,对称的正负信号输出,可以方便地驳接单端接收,抗干扰能力强,(差分接收);传输距离100m。传输介质:双绞线(差分接收);所有导线,光纤,无线电(单端接收)。高频特性:好其它的接口方式还有RS232(C),RS485以及编码器常用的SSI,各种现场总路线输出脉冲数/转旋转编码器转一圈所输出的脉冲数。
在集电极开路输出中,由于电阻在RC时序电路中充当R,转换速率受提升电阻的电阻值影响。如果转换速率降低,编码器的运行速度也会降低(和/或增量编码器的分辨率也会降低)。使用较低值的电阻(提升较强)可以提高转换速率,但这种折衷会让系统消耗更多功率,因为当信号较低时,提升电阻必须通过系统消耗更多电流。
并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦信号的内插法,它为旋转角度提供了计算方法。这种方法可以获得基本正弦的高倍增加,例如可从每转1024个正弦波编码器中,获得每转超过1000,000个脉冲。接受此信号所需的带宽只要稍许大于100KHz即已足够。内插倍频需由二次系统完成信号序列一般编码器输出信号除A、B两相(A、B两通道的信号序列相位差为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旋转时,按下图输出脉冲,A