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                                        旋轉編碼器的安裝注意事項
                                        2017-08-05       suixiang    瀏覽:1743    0  

                                        編碼器的基本簡介

                                        1、按信號的輸出類型分為:電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅動輸出。

                                        2、以編碼器機械安裝形式分類

                                        (1)有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。

                                        (2)軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

                                        3、以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點電刷式。

                                        4、按碼盤的刻孔方式不同分類編碼器可分為增量式和絕對式兩類。

                                        增量式BEN編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。

                                        旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現后才能知道。

                                        解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。

                                        比如,打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然后才工作。

                                        這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機后就要知道準確位置),于是就有了絕對編碼器的出現。

                                        絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個位置絕對唯一、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。

                                        絕對編碼器光碼盤上有許多道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

                                        絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯一性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。

                                        由于絕對編碼器在定位方面明顯地優于增量式編碼器,已經越來越多地應用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對于較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數輸出型,一般均選用串行輸出或總線型輸出,德國生產的絕對型編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。

                                        編碼器的工作原理

                                        由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個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與反轉,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,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑料碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。

                                        分辨率—編碼器以每旋轉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,一般在每轉分度5~10000線。

                                        旋轉編碼器的特點:旋轉編碼器是集光機電技術于一體的速度位移傳感器

                                        編碼器的注意事項

                                        (1)安裝

                                        安裝時不要給軸施加直接的沖擊。

                                        編碼器軸與機器的連接,應使用柔性連接器。在軸上裝連接器時,不要硬壓入。即使使用連接器,因安裝不良,也有可能給軸加上比允許負荷還大的負荷,或造成撥芯現象,因此,要特別注意。

                                        軸承壽命與使用條件有關,受軸承荷重的影響特別大。如軸承負荷比規定荷重小,可大大延長軸承壽命。

                                        不要將旋轉編碼器進行拆解,這樣做將有損防油和防滴性能。防滴型產品不宜長期浸在水、油中,表面有水、油時應擦拭干凈。

                                        (2)振動

                                        加在旋轉編碼器上的振動,往往會成為誤脈沖發生的原因。因此,應對設置場所、安裝場所加以注意。每轉發生的脈沖數越多,旋轉槽圓盤的槽孔間隔越窄,越易受到振動的影響。在低速旋轉或停止時,加在軸或本體上的振動使旋轉槽圓盤抖動,可能會發生誤脈沖。

                                        (3)關于配線和連接

                                        誤配線,可能會損壞內部回路,故在配線時應充分注意:

                                        ① 配線應在電源OFF狀態下進行,電源接通時,若輸出線接觸電源,則有時會損壞輸出回路。

                                        ② 若配線錯誤,則有時會損壞內部回路,所以配線時應充分注意電源的極性等。

                                        3 若和高壓線、動力線并行配線,則有時會受到感應造成誤動作成損壞,所以要分離開另行配線。

                                        ④ 延長電線時,應在10m以下。并且由于電線的分布容量,波形的上升、下降時間會較長,有問題時,采用施密特回路等對波形進行整形。

                                        ⑤ 為了避免感應噪聲等,要盡量用最短距離配線。向集成電路輸入時,特別需要注意。

                                        6 電線延長時,因導體電阻及線間電容的影響,波形的上升、下降時間加長,容易產生信號間的干擾(串音),因此應用電阻小、線間電容低的電線(雙絞線、屏蔽線)。

                                        對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米

                                        編碼器的原理特點

                                        旋轉編碼器是集光機電技術于一體的速度位移傳感器。

                                        增量式編碼器

                                        增量式編碼器軸旋轉時,有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減,需借助后部的判向電路和計數器來實現。其計數起點可任意設定,并可實現多圈的無限累加和測量。還可以把每轉發出一個脈沖的Z信號,作為參考機械零位。當脈沖已固定,而需要提高分辨率時,可利用帶90度相位差A,B的兩路信號,對原脈沖數進行倍頻。

                                        絕對值編碼器

                                        絕對值編碼器軸旋轉器時,有與位置一一對應的代碼(二進制,BCD碼等)輸出,從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。它有一個絕對零位代碼,當停電或關機后再開機重新測量時,仍可準確地讀出停電或關機位置地代碼,并準確地找到零位代碼。一般情況下絕對值編碼器的測量范圍為0~360度,但特殊型號也可實現多圈測量。

                                        正弦波編碼器

                                        正弦波編碼器也屬于增量式編碼器,主要的區別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,而不是數字量信號。它的出現主要是為了滿足電氣領域的需要-用作電動機的反饋檢測元件。在與其它系統相比的基礎上,人們需要提高動態特性時可以采用這種編碼器。

                                        為了保證良好的電機控制性能,編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,尤其是在轉速很低的時候,采用傳統的增量式編碼器產生大量的脈沖,從許多方面來看都有問題,當電機高速旋轉(6000rpm)時,傳輸和處理數字信號是困難的。在這種情況下,處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如編碼器每轉脈沖為10000)將很容易地超過MHz門限;而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內插法,它為旋轉角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,例如可從每轉1024個正弦波編碼器中,獲得每轉超過1000,000個脈沖。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內插倍頻需由二次系統完成。

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