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淺析工控領域旋轉編碼器的優點

瀏覽次數: 日期:2020-11-20 15:55
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近年來,隨著科學技術的不斷發展,作為集光機電技術于一體的-旋轉編碼器,被廣泛應用于工業控制中的定位、測速等。因此,旋轉編碼器在工控行業的優點就更加明顯了,如信息化、柔性化、方便現場安裝等。
信息化:除了定位,控制室還可知道其具體位置;
柔性化:定位可以在控制室柔性調整;
安裝方便和安全、使用壽命長。一個旋轉編碼器, 可以測量從幾個微米到幾十幾百米的距離。多個工位, 只要選用一個旋轉編碼器, 就可以避免使用多各接近開關、光電開關,解決現場機械安裝麻煩,容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。由于是光電碼盤,無機械損耗,只要安裝位置準確,其使用壽命往往很長。
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多功能化:除了定位,還可以遠傳當前位置,換算運動速度,對于變頻器,步進電機等的應用尤為重要。
經濟化:對于多個控制工位,只需一個旋轉編碼器,安裝、維護、損耗成本降低,使用壽命增長。
編碼器(encoder )是將物理信號編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號的一種設備。應用于速度控制或位置控制系統的檢測元件。編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,后者稱碼尺。旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有每轉脈沖數(幾十個到幾千個都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖, 而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差 90 度的脈沖,通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速,還可以判斷旋轉的方向。增量型編碼器 (旋轉型 ) 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。信號輸出 : 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 為長線差分驅動(對稱 A,A-;B,B-;Z,Z- ),HTL 也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。信號連接 —編碼器的脈沖信號一般連接計數器、 PLC、計算機,PLC 和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。如單相聯接,用于單方向計數,單方向測速。A.B 兩相聯接,用于正反向計數、判斷正反向和測速。A、B、Z 三相聯接,用于帶參考位修正的位置測量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對稱負信號的連接,電流對于電纜貢獻的電磁場為 0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。對于 TTL 的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150 米。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。
 

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