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東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
主營產(chǎn)品： HYDAC壓力開關(guān),BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計(jì),ATOS油泵,德國REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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2021-5-10 閱讀(1382)
| 提 供 商 | 東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司 | 資料大小 | 56.8KB |
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| 資料類型 | WORD 文檔 | 瀏覽次數(shù) | 1382次 |
編碼器工作原理
由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對于一個(gè)周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別庫伯勒編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得庫伯勒編碼器的零位參考位。庫伯勒編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率—庫伯勒編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器，這些脈沖能用來控制角位移，如果庫伯勒編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測量直線位移。庫伯勒編碼器產(chǎn)生電信號后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來處理。這些傳感器主要應(yīng)用在下列方面：機(jī)床、材料加工、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備。在ELTRA庫伯勒編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn)，該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個(gè)紅外光源垂直照射，這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上，該接收器覆蓋著一層光柵，稱為準(zhǔn)直儀，它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。一般地，旋轉(zhuǎn)庫伯勒編碼器也能得到一個(gè)速度信號，這個(gè)信號要反饋給變頻器，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象：1、旋轉(zhuǎn)庫伯勒編碼器壞（無輸出）時(shí)，變頻器不能正常工作，變得運(yùn)行速度很慢，而且一會(huì)兒變頻器保護(hù)，顯示“PG斷開”...聯(lián)合動(dòng)作才能起作用。要使電信號上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖，這就必須用電子電路來處理。庫伯勒編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與庫伯勒編碼器pg之間的連接方式，必須與庫伯勒編碼器pg的型號相對應(yīng)。一般而言，庫伯勒編碼器pg型號分差動(dòng)輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種，其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口，因此選擇合適的pg卡型號或者設(shè)置合理.
庫伯勒編碼器一般分為增量型與絕對型，它們存著最大的區(qū)別：在增量庫伯勒編碼器的情況下，位置是從零位標(biāo)記開始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的，而絕對型庫伯勒編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里，每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是只有一個(gè)的； 因此，當(dāng)電源斷開時(shí)，絕對型庫伯勒編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的，有效的；不像增量庫伯勒編碼器那樣，必須去尋找零位標(biāo)記。庫伯勒編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全，一般都是專用的，如電梯專用型庫伯勒編碼器、機(jī)床專用庫伯勒編碼器、伺服電機(jī)專用型庫伯勒編碼器等，并且?guī)觳站幋a器都是智能型的，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。
庫伯勒編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式庫伯勒編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。按照工作原理庫伯勒編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式庫伯勒編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個(gè)電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對式庫伯勒編碼器的每一個(gè)位置對應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。
旋轉(zhuǎn)增量式庫伯勒編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置，當(dāng)庫伯勒編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當(dāng)停電后，庫伯勒編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來電工作時(shí)，庫伯勒編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點(diǎn)，庫伯勒編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開機(jī)找零等方法。這樣的庫伯勒編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對庫伯勒編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的單一性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，庫伯勒編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。由于絕對庫伯勒編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式庫伯勒編碼器，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對型庫伯勒編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號必須確保連接很好，對于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此，絕對庫伯勒編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國生產(chǎn)的絕對型庫伯勒編碼器串行輸出常用的是SSI（同步串行輸出）。
多圈絕對式庫伯勒編碼器。庫伯勒編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過齒輪傳動(dòng)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(kuò)大庫伯勒編碼器的測量范圍，這樣的絕對庫伯勒編碼器就稱為多圈式絕對庫伯勒編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼*不重復(fù)，而無需記憶。多圈庫伯勒編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡化了安裝調(diào)試難度。多圈式絕對庫伯勒編碼器在長度定位方面的優(yōu)勢明顯，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。
信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波(TTL、HTL)，集電極開路(PNP、NPN)，推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅(qū)動(dòng)（對稱A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱推拉式、推挽式輸出，庫伯勒編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與庫伯勒編碼器對應(yīng)。信號連接—庫伯勒編碼器的脈沖信號一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。
如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測速。A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測速。A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接，由于帶有對稱負(fù)信號的連接，電流對于電纜貢獻(xiàn)的電磁場為0,衰減最小，抗干擾*，可傳輸較遠(yuǎn)的距離，對于TTL的帶有對稱負(fù)信號輸出的庫伯勒編碼器，信號傳輸距離可達(dá)150米。對于HTL的帶有對稱負(fù)信號輸出的庫伯勒編碼器，信號傳輸距離可達(dá)300米。
