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增量型与绝对值旋转编码器

增量型与绝对值旋转编码器
增量型与绝对值旋转编码器

一、增量型旋转编码器

轴的每转动一周,增量型编码器提供一定数量的脉冲。

周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。

如果在一个参考点后面脉冲数被累加,计算值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出脉冲A、B之间相差为90度,能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号,因此可用来实现双向的定位控制;另外,三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲(Z)。

二、绝对值旋转编码器

绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。特别是在定位控制应用中,绝对值编码器减轻了电子接收设备的计算任务,从而省去了复杂的和昂贵的输入装置;而且,当机器合上电源或电源故障后再接通电源,不需要回到位置参考点,就可利用当前的位置值。

单圈绝对值编码器把轴细分成规定数量的测量步,最大的分辩率为16位(进口可做到24位,每圈16777216分割度),这就意味着最大可区分65536个位置+多圈绝对值编码器不仅能在一圈内测量角位移,而且能够用多步齿轮测量圈数。多圈的圈数为12位,也就是说最大4096圈可以被识别。总的分辩率可达到25或28位。

并行绝对值旋转编码器传输位置值到估算电子装置通过几根电缆并行传送。

串行绝对值编码器,输出数据可以用标准的接口和标准化的协议传送,同时在过去点对点的连接实现了串行数据传送。

编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。

前者称为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。

按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。

旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,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。

解决的方法是增加参考点,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。

比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。

增量式编码器特点:

增量式编码器转轴旋转时,有相应的脉冲输出,其计数起点任意设定,可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。需要提高分辨率时,可利用90 度相位差的A、B 两路信号进行倍频或更换高分辨率编码器。

绝对型旋转光电编码器,因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆,已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。

绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排,这样,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次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,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。

由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI(同步串行输出)。

旋转单圈绝对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯一的编码,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唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对式编码器。

如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对式编码器。

编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,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,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。

多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,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,而大大简化了安装调试难度。

多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。

编辑本段绝对型旋转编码器的机械安装使用

绝对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。

高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向高精度控制定位,例如轧钢的辊缝控制。另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。

低速端安装:安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高,此方法一般测量长距离定位,例如各种提升设备,送料小车定位等。

辅助机械安装:

常用的有齿轮齿条、链条皮带、摩擦转轮、收绳机械等。

增量式编码器工作原理

增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。 编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。 前者成为码盘,后者称码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出,以电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。 按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小,绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。 旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,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。 解决的方法是增加参考点,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。 比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。 增量式编码器特点: 增量式编码器转轴旋转时,有相应的脉冲输出,其旋转方向的判别和脉冲数量的增减借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点任意设定,可实现多圈无限累加和测量。还可以把没转发出一个脉冲的Z信号,作为参考机械零位。编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。需要提高分辨率时,可利用90 度相位差的A、B两路信号对原脉冲数进行倍频,或者更换高分辨率编码器。 增量式角度数字编码器的工作原理:

多圈绝对值编码器工作原理

2010-04-30 08:14 传统的绝对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,这样,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次方的唯一的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。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,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。 单圈绝对值编码 多圈绝对值编码器 旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,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唯一的原则,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。 如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。 编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,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,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。 多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,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,而大大简化了安装调试难度. 绝对值多圈有电子增量计圈与机械绝对计圈等多种,(还有其他几圈方式,但不多见)。机械绝对计圈,无论是每圈位置是绝对的,而且圈数也是绝对值的,但是,这样的话,圈数就有个范围,例如现在较多的4096圈和65536圈两种。这样,就有人提出来,超过圈数还算不算绝对的在一次加工中不超过圈数,或停电移动不超过1/2圈数,当然是绝对的。 电子增量计圈,通过电池记忆圈数,实际上是单圈绝对,多圈增量,好处是省掉了一组机械齿轮,经济、体积小且没有圈数限制,似乎也不错,但是他毕竟是多圈增量的,不能算真正意义上的绝对值,什么是真正意义上的绝对值就是不依赖于前次历史的直接读数。它在停电后,由于电池低功耗的要求,移动的速度与范围其实是有限制的,另外加上电池的因数,可靠性方面还是要有疑问的。尤其是如果计圈的失误,反而无法找到原来的绝对位置。 事实上,很多人理解用绝对值,都是停电后移动的问题,却不了解德国人在运动控制中用机械真多圈绝对值的真正用意,由于真正的绝对值是不依赖于前次历史

增量式旋转编码器工作原理

增量式旋转编码器工作原理 增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。在接合数字电路特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。 下面对增量式旋转编码器的内部工作原理(附图) A,B两点对应两个光敏接受管,A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。 当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其他的速度匀速转动时,输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。如果角度码盘做变速运动,把它看成为多个运动周期(在下面定义)的组合,那么每个运动周期中输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。 通过输出波形图可知每个运动周期的时序为 我们把当前的A,B输出值保存起来,与下一个A,B输出值做比较,就可以轻易的得出角度码盘的运动方向, 如果光栅格S0等于S1时,也就是S0和S1弧度夹角相同,且S2等于S0的1/2,那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2,除以所消毫的时间,就得到此次角度码盘运动位移角速度。 S0等于S1时,且S2等于S0的1/2时,1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度,如果S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。

我们常用的鼠标也是这个原理哦。 根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。 1.1增量式编码器 增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90o,从而可方便地判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。它的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。 光电编码器分类和选择 光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移—数字变换的,从50年代开始应用于机床和计算仪器,因其结构简单、计量精度高、寿命长等优点,在国内外受到重视和推广。近年来更取得长足的发展,在精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面得到广泛的应用。 光电编码器按编码方式分为二类:增量式与绝对式。 1、增量式编码器特点: 增量式编码器转轴旋转时,有相应的脉冲输出,其计数起点任意设定,可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。需要提高分辩率时,可利用 90 度相位差的 A、B 两路信号进行倍频或更换高分辩率编码器。 2、绝对式编码器特点: 绝对式编码器有与位置相对应的代玛输出,通常为二进制码或 BCD 码。从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置,绝对零位代码还可以用于停电位置记忆。绝对式编码器的测量范围常规为 0—360 度。

增量式编码器的工作原理与使用方法

增量式编码器的工作原理与使用方法 1.工作原理 旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,分为增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器。 光电增量式编码器的工作原理如下:随转轴一起转动的脉冲码盘上有均匀刻制的光栅,在码盘上均匀地分布着若干个透光区段和遮光区段。 增量式编码器没有固定的起始零点,输出的是与转角的增量成正比的脉冲,需要用计数器来计脉冲数。每转过一个透光区时,就发出一个脉冲信号,计数器当前值加1,计数结果对应于转角的增量。 增量式编码器的制造工艺简单,价格便宜,有时也用来测量绝对转角。 2.增量式编码器的分类 1)单通道增量式编码器内部只有一对光电耦合器,只能产生一个脉冲序列。 2)AB相编码器内部有两对光电耦合器,输出相位差为90°的两组脉冲序列。正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系刚好相反。由下图可知,在B相脉冲的上升沿,正转和反转时A 相脉冲的电平高低刚好相反,因此使用AB相编码器,PLC可以很容易地识别出转轴旋转的方向。 需要增加测量的精度时,可以采用4倍频方式,即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数,分辨率可以提高4倍,但是被测信号的最高频率相应降低。 3)三通道增量式编码器内部除了有双通道增量式编码器的两对光电耦合器外,在脉冲码盘的另外一个通道有1个透光段,每转1圈,输出1个脉冲,该脉冲称为Z相零位脉冲,用 做系统清零信号,或坐标的原点,以减少测量的积累误差。 2.编码器的选型 首先根据测量要求选择编码器的类型,增量式编码器每转发出的脉冲数等于它的光栅的线数。在设计时应根据转速测量或定位的度要求,和编码器的转速,来确定编码器的线数。编码器安装在电动机轴上,或安装在减速后的某个转轴上,编码器的转速有很大的区别。还应考虑它发出的脉冲的最高频率是否在PLC的高速计数器允许的范围内。 3.编码器与PLC高速计数器的配合问题 以S7-200为例,使用单通道增量式编码器时,可选高速计数器的单相加/减计数器模式(模式0~5),可细分为有/无外部方向输入信号、有/无复位输入和有/无启动输入信号。 使用AB相编码器时,高速计数器应选A/B相正交计数器模式(模式9~11),可以实现在正转时加计数,反转时减计数。 4.怎样判断AB相编码器是正转还是反转? S7-200的高速计数器用SM区中的当前计数方向状态位来指示编码器的旋转方向。如果编 码器输出脉冲的周期大于PLC的扫描循环时间的两倍,通过在B相脉冲的上升沿判断A相 脉冲信号的0、1状态,可以判断编码器旋转的方向。

绝对值编码器的工作原理

******************************************************************************* 从编码器使用的计数来分类,有二进制编码、二进制循环编码(葛莱码)、二-十进制吗等编码器。 从结构原理来分类,有接触式、光电式和电磁式等几种。最常用的是光电式二进制循环码编码器。码盘上有许多同心圆,它代表某种计数制的一位,每个同心圆上有透光与不透光的部分,透光部分为1,不透光部分为0,这样组成了不同的图案。每一径向,若干同心圆组成的图案带标了某一绝对计数值。二进制码盘每转一个角度,计数图案的改变按二进制规律变化。葛莱码的计数图案的切换每次只改变一位,误差可以控制在一个单位内。精度受到最低位分段宽度的限制。要求更大计数长度,可采用粗精测量组合码盘。 接触式码盘可以做到9位二进制,它的优点是简单、体积小输出信号强,不需要放大;缺点是电刷摩擦是、寿命低、转速不能太高。 光电式码盘没有接触磨损寿命长,转速高,最外层每片宽度可以做得更小,因而精度高。每个码盘可以做到18位进制。缺点是结构复杂价格高。 电磁码盘是在导磁性好的软铁和坡莫合金原盘上,用腐蚀的办法作成相位码制的凹凸图形,当磁通通过码盘时,由于磁导大小不一样,其感应电势也不同,因而可区分0和1,到达测量的目的。该种码盘是一种无接触式码盘,具有寿命长‘转速高等优点。它是一种发展前途的直接编码式测量元件。 工作原理,接触式码盘,每个码道上有一个电刷与之接触,最里面一层有一导电公用区,与各码道到点部分连在一起,而与绝缘部分分开。导电公用区接到电源负极。当被测对象带动码盘一起转动时,与电刷串联的电阻上将会出现电流流过或没有电流流过两种情况,带标二进制的1或0.若码盘顺时针转动,就可依次得到按规定编码的数字信输出。如果电刷安装不准就会照成误差。葛莱码没转换一个数字编码,只改变一位,故照成的误差不会超过一个单位。 *******************************************************************************

增量式编码器

增量编码器概述 工作原理: 增量编码器是一种将旋转位移转换为一连串数字脉冲信号的旋转式传感器。这些脉冲用来控制角位移。在Eltra 编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统以由交替的透光窗口和不透光窗口构成的径向分度盘(码盘)的旋转为依据,同时被一个红外光源垂直照射,光把码盘的图像投射到接收器表面上。接收器覆盖着一层衍射光栅,它具有和码盘相同的窗口宽度。接收器的工作是感受光盘转动所产生的变化,然后将光变化转换成相应的电变化。再使低电平信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方形脉冲,这就必须用电子电路来处理。读数系统通常采用差分方式,即将两个波形一样但相位差为180°的不同信号进行比较,以便提高输出信号的质量和稳定性。读数是再两个信号的差别基础上形成的,从而消除了干扰。 增量编码器 增量编码器给出两相方 波,它们的相位差90°,通常 称为A 通道和B 通道。其中一个通道给出与转速相关的信息,与此同时,通过两个通道信号进行顺序对比,得到旋转方向的信息。还有一个特殊信 号称为Z 或零通道,该通道给 出编码器的绝对零位,此信号是一个方波与A 通道方波的中心线重合。 增量型编码器精度取决于机械和电气两种因素,这些因素 有:光栅分度误差、光盘偏心、轴承偏心、电子读数装置引入的 误差以及光学部分的不精确性。确定编码器精度的测量单位是电 气上的度数,编码器精度决定了编码器产生的脉冲分度。以下用 360°电气度数来表示机械轴的转动,而轴的转动必须是一个完 整的周期。要知道多少机械角度相当于电气上的360度,可以用 下列公式来计算: 电气360 =机械360°/n °脉冲/转 图:A 、B 换向时信号 编码器分度误差是以电气角度为单位的两个连续脉冲波的最大偏移来表示。误差存在于任何编码器中,这是由前述各因素引起的。Eltra 编码器的最大误差为±25电气角度(在已声明的任何条件下),相当于额定值偏移±7%,至于相位差90°(电气上)的两个通道的最大偏差为±35电气度数相当于额定值偏移±10%左右。 UVW 信号增量型编码器 除了上述传统的编码器外,还有一些是与其它的电气输出信号集成在一起的增量型编码器。与UVW 信号集成的增量型编码器就是实例,它通常应用于交流伺服电机的反馈。这些磁极信号一般出现在交流伺服电机中,UVW 信号一般是通过模拟磁性原件的功能而设计的。在Eltra 编码器中,这些UVW 信号是用光学方法产生,并以三个方波的形式出现,它们彼此偏移120°。为了便于电机启动,控制电动机用的启动器需要这些正确的信号。这些UVW 磁极脉冲可在机械轴旋转中重复许多次,因为它们直接取决于所连接的电机磁极数,并且用于4、6或更多极电机的UVW 信号。

编码器使用与设置要点

从增量值编码器到绝对值编码器 旋转增量值编码器以转动时输出脉冲,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。 解决的方法是增加参考点,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。 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。 绝对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,这样,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次方的唯一的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。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,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。 从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器 旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,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唯一的原则,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。 如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。 编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,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,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。

增量式旋转编码器

增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。在接合数字电路特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。 下面对增量式旋转编码器的内部工作原理(附图) A,B 两点对应两个光敏接受管,A,B 两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其他的速度匀速转动时,输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。如果角度码盘做变速运动,把它看成为多个运动周期(在下面定义)的组合,那么每个运动周期中输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。 通过输出波形图可知每个运动周期的时序为 顺时针运动: A B 逆时针运动: A B 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1

我们把当前的A,B输出值保存起来,与下一个A,B输出值做比较,就可以轻易的得出角度码盘的运动方向(如果A,B输出11后输出01,则为顺时针;如果输出11后马上输出10,则为逆时针),如果光栅格S0等于S1时,也就是S0和S1弧度夹角相同,且S2等于S0的1/2,那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2,除以所消毫的时间,就得到此次角度码盘运动位移角速度。 S0等于S1时,且S2等于S0的1/2时,1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度,如果S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。 我们常用的鼠标也是这个原理。 (以上自https://www.wendangku.net/doc/3115412011.html,/pjblog/article.asp?id=11) 增量式的编码器断电后参考点消失,绝对值型的断电能够保持。所以用绝对值型的编码器做的伺服装置失电后可以不用寻找参考点,而增量式的编码器每次设备上电后都必须寻找参考点。 绝对值的有零点和满点的设置,和楼上说的一样,表示的对应设置的位置,即使掉电,也能保持,多用于象闸门的开/关。增量值则没有零点(也就是范围的设置),可以一直接收脉冲信号,那么回原点就要有参考点了,可以用程序或相关的其它硬件帮助寻找。 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////// 根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。 1.1增量式编码器 增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90o,从而可方便地判断出旋转方

增量式光电编码器原理及其结构

增量式光电编码器原理及其结构 增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移,但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。它能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接检测出轴的绝对位置信息。一般来说,增量式光电编码器输出A、B 两相互差90°电度角的脉冲信号(即所谓的两组正交输出信号),从而可方便地判断出旋转方向。同时还有用作参考零位的Z 相标志(指示)脉冲信号,码盘每旋转一周,只发出一个标志信号。标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零。增量式光电编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成,如图1-1 所示。码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期;检测光栅上刻有A、B 两组与码盘相对应的透光缝隙,用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线。它们的节距和码盘上的节距相等,并且两组透光缝隙错开1/4 节距,使得光电检测器件输出的信号在相位上相差90°电度角。当码盘随着被测转轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件就输出两组相位相差90°电度角的近似于正弦波的电信号,电信号经过转换电路的信号处理,可以得到被测轴的转角或速度信息。增量式光电编码器输出信号波形如图1-2 所示。增量式光电编码器的优点是:原理构造简单、易于实现;机械平均寿命长,可达到几万小时以上;分辨率高;抗干扰能力较强,信号传输距离较长,可靠性较高。其缺点是它无法直接读出转动轴的绝对位置信息。 图 1-2 增量式光电编码器的输出信号波形 1.2.2 基本技术规格 在增量式光电编码器的使用过程中,对于其技术规格通常会提出不同的要求,其中最关 键的就是它的分辨率、精度、输出信号的稳定性、响应频率、信号输出形式。 (1)分辨率 光电编码器的分辨率是以编码器轴转动一周所产生的输出脉冲数来表示的,即脉冲数/转(PPR)。码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率,码盘上刻的缝隙越多, 编码器的分辨率就越高。在工业电气传动中,根据不同的应用对象,可选择分辨率通常在

绝对值编码器 选型

@Q发表于:2013/10/14 16:50:08 标签(TAG):编码器绝对值编码器选型 (绝对值编码器问答集节选) 本人正在编写一部《绝对值编码器问答集》的小册子,以下是部分节选。——根据实际使用要求判断是否需要选用绝对值编码器,根据已有的设备信号接口选择选什么样的编码器 1,使用绝对值编码器一定会比用增量式编码器贵吗? 没有!从编码器器件成本上说增量编码器内部器件少,成本价格确实低,但是从编码器的如何使用并产生效果的角度说,绝对值编码器如果选型得当,其使用的效果带来的综合成本,会低于选用增量值编码器,为使用者大大节省成本。2,什么情况下要选绝对值编码器? a.停电移动、惯性滑动的数据安全可靠性问题,对于一些需要高度、长度测量的安全性设备、较大型设备、起重类工程类设备,安全性是很重要的因素,为确保编码器数据的稳定可靠性,必须选用全行程绝对值编码器。这类应用如果发生编码器数据错误可能引起的损失远远超过了编码器成本本身。例如水闸、工程机械、起重机、电梯、门机等等的高度、长度测量。 b.信号抗干扰问题,有时所化的人工成本远远大于一个编码器成本,增量信号较易受到各种干扰,数据采集不稳定,对于各种现场不可预知的干扰会花很多精力去排查,并要设法避开干扰,此情况下应考虑更换绝对值编码器。例如各种自动化工程项目,对于现场的变频器、开关电源、接地状况不明的情抗下,无从判断干扰情况,选用绝对值编码器可以确保应对各种工况条件。 c.后续设备节省资源,增量编码器需要高速计数不停的计数,耗费CPU资源,有时多个编码器连接没有更多的高速计数口,此时选用绝对值编码器的串行输出(如RS485)或总线型输出,其实是节省了后续设备的资源而节省费用。例如需要多个编码器比较的同步纠偏、多个编码器联动操作的流水线、加工机械等。 d.环境较恶劣的选择,增量编码器绝大部分是光学式的,易受水气灰尘及振动影响而损坏,选用磁电式绝对值编码器(单圈或真多圈)的可以避免这种损坏,而大大提高产品使用的寿命,而得到综合效果更佳,使用成本更低。例如户外使用的港口矿山机械、工厂的快速开门机等。 e.节省综合成本,在一些不便于停机修正、更换、维修,或停机修正、更换、维修成本很高的场合下,用绝对值编码器,因其数据的可靠性、产品的耐用性,可以大大减少售后服务人工成本,产品可长时间的使用效果,直接的是产品使用的综合成本大大的节省了。例如一些高速运转的流水线、较远地区的管网系统(电动执行器)。 。。。。。 3.按绝对值编码器输出信号接口有哪些信号输出可选? 选择使用绝对值编码器,首先要根据自身所有的后续接受设备(例如PLC)有什么样的信号接口,根据已有的信号接口选择编码器:

增量型编码器与绝对型编码器的区分

增量型编码器与绝对型编码器的区分 编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器(旋转型) 工作原理: 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36 0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,抗干扰最佳,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。 增量式编码器的问题: 增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。 增量型编码器的一般应用: 测速,测转动方向,测移动角度、距离(相对)。 增量式旋转编码器原理增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时 序和相位关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。在接合数字电路特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。下面对增量式旋转编码器的内部工作原理(附图)A,B两点对应两

PLC与增量型旋转编码器的连接

PLC与增量型旋转编码器的连接 首先,确定PLC是源型输入还是漏型输入,然后选择其所支持型号的编码器。 源型是电流流出,漏型是电流流入。因各品牌厂家PLC设计使用的不同,对于源型和漏型的定义也相对不同(例如三菱的定义和西门子的定义正好相反),三菱的源型输入与漏型输入,都是相对于PLC 公共端(COM端或M端)而言,电流流出则为源型,电流流入则为漏型。西门子的源型输入与漏型输入,都是相对于PLC输入端子而言,电流流出则为源型,电流流入则为漏型。 PNP与NPN传感器: NPN集电极开路输出电路的输出OUT端通过开关管和0V连接,当传感器动作时,开关管饱和导通,OUT端和0V相通,输出0V低电平信号;PNP集电极开路输出电路的输出OUT端通过开关管和+V连接,当传感器动作时,开关管饱和导通,OUT端和+V相通,输出+V 高电平信号。 源型:三菱:公共端接电源负,输入端接电源正,支持PNP传感器;

西门子:公共端接正,输入端接负,支持NPN传感器; 漏型:三菱:公共端接正,输入端接负,支持NPN传感器;(常用) 西门子:公共端接负,输入端接正,支持PNP传感器。(常用) 判断源型还是漏型输入,只需将plc输入点和公共点短接,如果输入指示灯亮,则为源型输入plc,plc公共点需要接0v,支持PNP传感器。 三菱源型PLC与PNP编码器的接线图 三菱漏型PLC与NPN编码器的接线图(常用)

编码器计算公式(https://www.wendangku.net/doc/3115412011.html,) 编码器计算公式 1. 传动(减速)电机线速度计算公式: (1) 线速度计算公式 (1秒脉冲÷编码器分辨率=圈数/秒) (1秒脉冲÷编码器分辨率×传动轮周长×60秒)÷1000毫米=传动线速度(米/分钟) (2) 脉冲当量计算公式 编码器分辨率÷传动轮盘周长=传动轮脉冲当量 2. 运用丝杆计算开合宽度 (1)编码器分辨率÷丝杆螺距=丝杆移动距离脉冲当量

绝对值编码器说明

绝对值型的特点 对应旋转角度以格雷码形式并行输出绝对位置值,而且无需计数器。在通电状态下常时输出旋转角度,因为不用计数,可以在有电气噪声、振动的环境下使用。 而且在掉电和上电时都能正确读出旋转角度,不必回归原点,提高系统的速度。 格雷二进制码是为了弥补二进制码的缺陷而产生的代码。 在二进制码中当从某一个数到下一个数变化时,可能同时有2个以上的数据位发生变化,由于对各位读取的时序上的差异,可能造成读出错误。 为了解决此问题,设计一种代码,使其在从任一数到下一数变化时,只有一个数据位变化,以避免读取错误,这样的代码即格雷二进制码。输出码的转换 使用格雷码时,按以下方式进行二进制,BCD码转换。

输出脉冲数/转 旋转编码器的轴转一圈所输出的脉冲数。对于光学式旋转编码器,通常与旋转编码器内部的光栅的槽相同。(也可在电气上使用输出脉冲数增加到槽数的2倍、4倍。) 增量型 在转动时,可连续输出与旋转角度对应的脉冲数。静止状态不输出。因此,只要对脉部进行计数,就可知旋转的位置。 增量型旋转编码器可任选基准位置。根据在一圈内只输出一次的Z 相信号,可调整基准位置。 绝对值型 与旋转的有无没有关系,可并行输出与旋转角度对应的角度信号,可确认绝对位置。 分辩率 分辩率表示旋转编码器的主轴旋转一周,读出位置数据的最大等分数,绝对值型不以脉冲形式输出,而以代码形式表示当前主轴位置(角度),与增量型不同,相当于增量型的“输出脉冲/转”。 光栅 光学式旋转编码器,其光栅有金属和玻璃两种。如是金属制的开有通光孔(槽)。如是玻璃制的,是在玻璃表面涂了一层遮光膜,在此上面没有透明线条(槽)。槽数少的场合,可在金属圆盘上用冲压加工或腐蚀法开槽,在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅。

增量式编码器的工作原理

增量式编码器的工作原理 增量式编码器的工作原理如图1所示。它由主码盘、鉴向盘、光学系统和光电变换器组成。在图形的主码盘(光电盘)周边上刻有节距相等的辐射状窄缝,形成均匀分布的透明区和不透明区。鉴向盘与主码盘平行,并刻有a、b两组透明检测窄缝,它们彼此错开1/4节距,以使A、B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。工作时,鉴向盘静止不动,主码盘与转轴一起转动,光源发出的光投射到主码盘与鉴向盘上。当主码盘上的不透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时,光线被全部遮住,光电变换器输出电压为最小;当主码盘上的透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时,光线全部通过,光电变换器输出电压为最大。主码盘每转过一个刻线周期,光电变换器将输出一个近似的正弦波电压,且光电变换器A、B的输出电压相位差为90°。

图1 增量式编码器工作原理图2 光电编码器的输出波形 光电编码器的光源最常用的是自身有聚光效果的发光二极管。当光电码盘随工作轴一起转动时,光线透过光电码盘和光栏板狭缝,形成忽明忽暗的光信号。光敏元件把此光信号转换成电脉冲信号,通过信号处理电路后,向数控系统输出脉冲信号,也可由数码管直接显示位移量。 光电编码器的测量准确度与码盘圆周上的狭缝条纹数n有关,能分辨的角度α为: α=360°/n(1) 分辨率=1/n(2) 例如:码盘边缘的透光槽数为 1 024个,则能分辨的最小角度α=360°/1 024=0.352°。 为了判断码盘旋转的方向,必须在光栏板上设置两个狭缝,其距离是码盘上的两个狭缝距离的(m+1/4)倍,m为正整数,并设置了两组对应的光敏元件,如图1中的A、B光敏元件,有时也称为cos、sin 元件。当检测对象旋转时,同轴或关联安装的光电编码器便会输出A、B两路相位相差90°的数字脉冲信号。光电编码器的输出波形如图2所示。为了得到码盘转动的绝对位置,还须设置一个基准点,如图1中的“零位标志槽”。码盘每转一圈,零位标志槽对应的光敏元件产生一个脉冲,称为“一转脉冲”,见图2中的C0脉冲。

绝对值编码器(终审稿)

绝对值编码器 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

增量型编码器与绝对型编码器的区分 编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器 (旋转型) 工作原理: 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,抗干扰最佳,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。 增量式编码器的问题: 增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。 增量型编码器的一般应用: 测速,测转动方向,测移动角度、距离(相对)。 绝对型编码器(旋转型) 绝对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,这样,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次方的唯一的

增量式旋转编码器原理

增量式旋转编码器原理 增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位 关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。在接合数字电路特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。 下面对增量式旋转编码器的内部工作原理(附图) A,B两点对应两个光敏接受管,A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。 当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其他的速度匀速转动时,输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。如果角度码盘做变速运动,把它看成为多个运动周期(在下面定义)的组合,那么每个运动周期中输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。 通过输出波形图可知每个运动周期的时序为 顺时针运动: A B 逆时针运动: A B 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 我们把当前的A,B输出值保存起来,与下一个A,B输出值做比较,就可以轻易的得出角度码盘的运动方向, 如果光栅格S0等于S1时,也就是S0和S1弧度夹角相同,且S2等于S0的1/2,那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2,除以所消毫的时间,就得到此次角度码盘运动位移角速度。 S0等于S1时,且S2等于S0的1/2时,1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度,如果S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。 我们常用的鼠标也是这个原理。

绝对编码器与增量编码器的区别

绝对编码器与增量编码 器的区别 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

一、光电编码器:光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器,可以高精度测量被测物的转角或直线位移量。 增量式旋转编码器 定义:用光信号扫描分度盘(分度盘与转动轴相联),通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度 增量式旋转编码器的特点: 1)编码器每转动一个预先设定的角度将输出一个脉冲信号,通过统计脉冲信号的数量来计算旋转的角度,因此编码器输出的位置数据是相对的; 2)由于采用固定脉冲信号,因此旋转角度的起始位可以任意设定; 3)由于采用相对编码,因此掉电后旋转角度数据会丢失需要重新复位。增量式编码器综述 特点:数字编码, 根据旋转角度输出脉冲信号;根据旋转脉冲数量可以转换为速度 选型: - 旋转一周对应的脉冲数 (256, 512, 1024, 2048);输出信号类型 (TTL, HTL, push-pull mode);电压类型 (5V, 24V);最大分辨速度 优点:分辨能力强;测量范围大;适应大多数情况 缺点:断电后丢失位置信号;技术专有,兼容性较差 绝对式旋转编码器

定义:用光信号扫描分度盘(分度盘与传动轴相联)上的格雷码刻度盘以 确定被测物的绝对位置值,然后将检测到的格雷码数据转换为电信号以 脉冲的形式输出测量的位移量 绝对式旋转编码器的特点: 1)在一个检测周期内对不同的角度有不同的格雷码编码,因此编码器输出的位置数据是唯一的; 2)因使用机械连接的方式,在掉电时编码器的位置不会改变,上电后立 即可以取得当前位置数据; 3)检测到的数据为格雷码,因此不存在模拟量信号的检测误差; 绝对式编码器综述 特点:数字编码, 根据旋转角度输出脉冲信号;根据输出的脉冲信号可以 转化为速度. 选型:单编码盘 / 多编码盘 (测量一个或二个旋转变量);代码 (格雷码, BCD码, 二进制码) 信号传输方式 (并口, 串口);分辨率;最大旋转速度 优点:1)结构简单2)角行程编码 (通过旋转轴获得)3)线性编码 (激 光远距离测量)4)掉电不影响编码数据的获得5)最大24位编码 缺点:比较贵 混合式旋转编码器定义:用光信号扫描分度盘(分度盘与转动轴相 联),通过检测、统计光信号的通断数量来计算旋转角度,同时输出绝 对旋转角度编码与相对旋转角度编码

增量式和绝对式编码器(绝对值编码器)的比较

增量式和绝对式编码器(绝对值编码器)的比较 增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变 成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应 一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量 的中间过程无关。 旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置, 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。解决的方法是增加参 考点,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。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,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。 由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多 地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行 输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接 电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输 出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出 最常用的是SSI(同步串行输出)。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

从编码器使用的计数来分类,有二进制编码、二进制循环编码(葛莱码)、二-十进制吗等编码器。 从结构原理来分类,有接触式、光电式和电磁式等几种。最常用的是光电式二进制循环码编码器。码盘上有许多同心圆,它代表某种计数制的一位,每个同心圆上有透光与不透光的部分,透光部分为1,不透光部分为0,这样组成了不同的图案。每一径向,若干同心圆组成的图案带标了某一绝对计数值。二进制码盘每转一个角度,计数图案的改变按二进制规律变化。葛莱码的计数图案的切换每次只改变一位,误差可以控制在一个单位内。精度受到最低位分段宽度的限制。要求更大计数长度,可采用粗精测量组合码盘。 接触式码盘可以做到9位二进制,它的优点是简单、体积小输出信号强,不需要放大;缺点是电刷摩擦是、寿命低、转速不能太高。 光电式码盘没有接触磨损寿命长,转速高,最外层每片宽度可以做得更小,因而精度高。每个码盘可以做到18位进制。缺点是结构复杂价格高。 电磁码盘是在导磁性好的软铁和坡莫合金原盘上,用腐蚀的办法作成相位码制的凹凸图形,当磁通通过码盘时,由于磁导大小不一样,其感应电势也不同,因而可区分0和1,到达测量的目的。该种码盘是一种无接触式码盘,具有寿命长‘转速高等优点。它是一种发展前途的直接编码式测量元件。 工作原理,接触式码盘,每个码道上有一个电刷与之接触,最里面一层有一导电公用区,与各码道到点部分连在一起,而与绝缘部分分开。导电公用区接到电源负极。当被测对象带动码盘一起转动时,与电刷串联的电阻上将会出现电流流过或没有电流流过两种情况,带标二进制的1或0.若码盘顺时针转动,就可依次得到按规定编码的数字信输出。如果电刷安装不准就会照成误差。葛莱码没转换一个数字编码,只改变一位,故照成的误差不会超过一个单位。 2

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