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旋转编码器的工作原理及作用

时间:2018-05-07 17:10来源:未知 作者:admin 点击:
旋转编码器的工作原理及作用 旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有),和供电电压等。单路输出是指

旋转编码器的工作原理及作用
旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有),和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲,而双路输出的旋转编码器输出两组相位差 90 度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以测量转速,还可以判断旋转的方向。
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,获取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。
 旋转编码器是一种能够进行测量转速的机器,测量转速的对象是电机。在进行电机转速的测量以后,就把相应的数值通过数字表进行反馈,然后,我们可以直接通过看屏幕上的数字,从而知道电机的实时转速到底是有多少。

  旋转编码器的使用能够帮助我们了解电机的转速是多少。我们要知道,电机的转速是需要控制在一定的范围内的,过多不好,过少也不好。那么,我们怎么样才能够知道电机的转速到底是有多少,在以前可是一件不可能完成的事情,但是自从有了旋转编码器以后,想要知道电机的转速有多少不再是一件难事了。

  旋转编码器分为两种类型,第一种类型叫增量脉冲编码器,第二种类型叫绝对脉冲编码器。使用增量脉冲编码器,就是把物体的位移转换成具有周期性的电信号,再把这样的电信号转换成计数脉冲。这个计数脉冲就是代表着位移的大小,如果是用来测量电机,那么它所代表的就是电机转速的大小。绝对绝对脉冲编码器也是测量位移的大小,但是它的数值与过程是如何发生的没有任何的关系。

  旋转编码器的用途除了可以用测量转速还有物体的位移以外,还有具备着记数的功能。当一个物体在使用旋转编码器的时候,如果编码器停止或者是断电了,这个时候可以根据编码器内的记忆体来记住位置。当然,在这个过程当中,停电后的旋转编码器是不能够有任何的移动的,当旋转编码器开始启动的时候也不能够有干扰脉冲的情况出现,否则所产生的位置是有偏差的。然而这种偏差的大小也不能够说测量就能够测量的。因而,在使用旋转编码器的时候一定要注意以上所提及的问题。

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