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编码器工作原理说明及维修保养

时间:2025-04-12 23:04:31  来源:  作者:

编码器工作原理说明

    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,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
    由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
    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,其热稳定性好,精度高,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的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
    分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。
    信号输出:
    信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
    信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
    如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。
    A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。
    A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。
    A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰较好,可传输较远的距离。
    对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。
    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。GEh检测VBA

标签: 编码器
编码器编码器工作原理说明_编码器

编码器的故障处理介绍

    编码器随着电缆长度、传递的脉冲频率、及负载的增加,这种线路形式所受的影响随之增加。GEh检测VBA


    编码器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。GEh检测VBA


    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。晶体管处于静态时,输出电压是电源电压,它在电路上类似于TTL逻辑,因而可以与之兼容。在有输出时,晶体管饱和,输出转为0VDC的低电平,反之由零跳向正电压。GEh检测VBA


    因此要达到理想的使用效果,应该对这些影响加以考虑。集电极开路的线路取消了上拉电阻。这种方式晶体管的集电极与编码器电源的反馈线是互不相干的,因而可以获得与编码器电压不同的电流输出信号。GEh检测VBA


    编码器电压输出线路的主要局限性是因为它们使用了电阻,在晶体管关闭时表现出比晶体管高得多的阻抗,为克服些这缺点,在推挽式线路中额外接入了另一个晶体管,这样无论是正方向还是零方向变换,输出都是低阻抗。GEh检测VBA


    推挽式线路提高了频率与特性,有利于更长的线路数据传输,即使是高速率时也是如此。编码器信号饱和的电平仍然保持较低,但与上述的逻辑相比,有时较高。GEh检测VBA


    任何情况下推挽式线路也都可应用于NPN或PNP线路的接收器。可采用长线驱动器线路。数据的发送和接收在两个互补的通道中进行,所以干扰受到抑制(干扰是由电缆或相邻设备引起的)。GEh检测VBA


    编码器这种干扰可看成“共模干扰”。此外,总线驱动器的发送和接收都是以差动方式进行的,或者说互补的发送通道上是电压的差。GEh检测VBA


    因此对共模干扰它不是第三者,这种传送方式在采用DC5V系统时可认为与RS422兼容;在特殊芯片时,编码器电源可达DC24V,可以在恶劣的条件(电缆长,干扰强烈等)下使用。GEh检测VBA


    编码器差动线路用在具有正弦长线驱动器的模拟编码器中,这时,要求信号的传送不受干扰。像长线驱动器线路那样,对于数字信号产生两个相位相差180度的信号。GEh检测VBA


    这种线路特意设置了120欧姆的特有线路阻抗,它与接收器的输入电阻相平衡,而接收器必须有相等的负载阻抗。通常,在互补信号之间并联连,120欧姆的终端电阻就达到了这种目的。GEh检测VBA


    编码器可在金属圆盘上用冲床加工或腐蚀法开槽。在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅,它与金属制的光栅相比不耐冲击,因此在使用上请注意,不要将冲击直接施加于编码器上。GEh检测VBA

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标签: 编码器
编码器编码器的故障处理介绍_编码器

编码器的资料参数有哪些?

    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。GEh检测VBA


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    为了保证良好的编码器控制性能,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。GEh检测VBA


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    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烦,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。GEh检测VBA


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    编码器通过计数设备来计算其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备计算并记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。GEh检测VBA


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    编码器解决的方法是增加参考点,BEN编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。GEh检测VBA


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    这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。GEh检测VBA


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    编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的wei一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。GEh检测VBA


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    绝对编码器由机械位置确定编码,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。GEh检测VBA


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    编码器器到多圈绝对值编码器。GEh检测VBA


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    绝对值旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取wei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wei一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。GEh检测VBA


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    测量旋转超过360度范围,用到多圈绝对值编码器,编码器生产运用钟表齿轮机械原理,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,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码wei一不重复,而无需记忆。GEh检测VBA


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    多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,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,大大简化了安装调试难度。GEh检测VBA


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    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。GEh检测VBA


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    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jeu对零位代码,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。一般情况下绝对值编码器的测量范围为0~360度,但特殊型号也可实现多圈测量。GEh检测VBA


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