編碼器和相對(duì)編碼器的區(qū)別在哪里?
相對(duì)編碼器應(yīng)該叫增量式編碼器,增量式編碼器在上電初期是不知道自己確切地位置的,只有轉(zhuǎn)過參考信號(hào) ,也就是相對(duì)零點(diǎn)才可以準(zhǔn)確知道自己的位置,而編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的,它無需記性,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,什么就去讀取它的位置,編碼器按照應(yīng)用糊弄分為值型編碼器和增量型編碼器兩種,增量型編碼器通過計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)來 實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)槠淇赡馨l(fā)生丟脈沖的現(xiàn)象,所以一般用來反饋電機(jī)的速度(測量的話是累積脈沖,一旦丟脈沖,數(shù)值就不準(zhǔn)了),值編碼器通過每個(gè)位置的高低電平判斷其輸出數(shù)值,數(shù)值位置,具有斷電保護(hù)功能,一般用來測量位置,位移。
編碼器如以信號(hào)原理來分,有增量型編碼器,型編碼器。
增量型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)
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(hào)組,合成A.B.C.D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C,D信號(hào)反向,疊加在A,B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào),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,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
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(jí),塑料碼碼盤是經(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--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。
信號(hào)輸出:
信號(hào)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(duì)稱A,A-,B,B-,Z,Z-),HTL也稱推拉式,推挽式輸出,編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。
信號(hào)連接--編碼器的脈沖信號(hào)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調(diào)整模塊之分,開關(guān)頻率有低有高。
如單相連接,用于單方向計(jì)數(shù),單方向測速。
A,B兩相連接,用于帶參考位修正的位置測量。
A,B,Z三相連接,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(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接,電流對(duì)于 電纜貢獻(xiàn)的電磁場為0.衰減小,抗干擾佳,可傳輸較遠(yuǎn)的距離。
對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。
對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。
增量式編碼器的問題:
增量型編碼器存在零點(diǎn)累計(jì)誤差,抗干擾較差,接收設(shè)備的停機(jī)需斷電記憶,開機(jī)應(yīng)找零或參考位等問題,這些問題如選用編碼器可以解決。
增量型編碼器的一般應(yīng)用:
測速,測轉(zhuǎn)動(dòng)方向,測移動(dòng)角度,距離(相對(duì))。
型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)
編碼器光碼盤上有許多光通道刻線,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(gè)位置,通過讀取每道刻線的通,暗,獲得一組從2到零次方到2的N-1次方的的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為N位強(qiáng)編碼器,這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的,它不受停電,干擾的影響。
編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是的,它無需記憶,無需要找參考點(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編碼器
旋轉(zhuǎn)單圈值編碼器,以轉(zhuǎn)動(dòng)中測量光電碼盤各道刻線,以獲取的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合編碼器的原則,這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,稱為單圈值編碼器。
如果要測量旋轉(zhuǎn)超過360范圍,就要用到多圈值編碼器。
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,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,每個(gè)位置編碼不再重復(fù),而無需記憶,
多圈編碼器有單圈和多圈之分,單圈編碼器就是在360度范圍內(nèi)位置時(shí)的,但轉(zhuǎn)過360度后又回到了原點(diǎn),不再滿足編碼的原則,比如說未經(jīng)信號(hào)處理的旋變,多圈編碼器可以記錄超過360度的位置,并保持編碼,這個(gè)可以類比鐘表的齒輪原理,多圈編碼器多串行協(xié)議和總線輸出,如endat2.1, endat2.2, Hiperface, Biss ,SSI, 或并行總線...
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