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文檔簡介
1、.增量式編碼器的A.B.Z 編碼器是由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組方波或正弦波信號組合成A、B、C、D,每個波相差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(wěn)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(wěn)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
2、穩(wěn)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(wěn)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510000線 所謂n位的編碼器就是指分辨力為360(每圈脈沖數)除以2的n次方 編碼器軸每旋轉一圈,A相和B相都發(fā)出相同的脈沖個數,但是A相和B相之間存在一個90(電氣角的一周期為360)的電氣角相位差,可以根據這個相位差來判斷編碼器旋轉的方向是正轉還是反轉,正轉時,A相超前B相90先進行相位輸出,反轉時,B相超前A相90先進行相位輸出(如下圖所示)。編碼器每旋轉一圈,Z相只在一個固定的位置發(fā)一
3、個脈沖,所以可以作為復位相或零位相來使用。/#編碼器A、B、Z相及其關系 TTL編碼器A相,B相信號,Z相信號,U相信號,V相信號,W相信號,分別有什么關系? 對于這個問題的回答我們從以下幾個方面說明: 編碼器只有A相、B相、Z相信號的概念。 所謂U相、V相、W相是指的電機的主電源的三相交流供電,與編碼器沒有任何關系?!癆相、B相、Z相”與“U相、V相、W相”是完全沒有什么關系的兩種概念,前者是編碼器的通道輸出信號;后者是交流電機的三相主回路供電。 而編碼器的A相、B相、Z相信號中,A、B兩個通道的信號一般是正交(即互差90)脈沖信號;而Z相是零脈沖信號。詳細來說,就是 一般編碼器輸出信號除A
4、、B兩相(A、B兩通道的信號序列相位差為90度)外,每轉一圈還輸出一個零位脈沖Z。 當主軸以順時針方向旋轉時,輸出脈沖A通道信號位于B通道之前;當主軸逆時針旋轉時,A通道信號則位于B通道之后。從而由此判斷主軸是正轉還是反轉。 另外,編碼器每旋轉一周發(fā)一個脈沖,稱之為零位脈沖或標識脈沖(即Z相信號),零位脈沖用于決定零位置或標識位置。要準確測量零位脈沖,不論旋轉方向,零位脈沖均被作為兩個通道的高位組合輸出。由于通道之間的相位差的存在,零位脈沖僅為脈沖長度的一半。 帶U、V、W相的編碼器,應該是伺服電機編碼器 A、B相是兩列脈沖,或正弦波、或方波,兩者的相位相差90度,因此既可以測量轉速,還可以測
5、量電機的旋轉方向Z相是參考脈沖,每轉一圈輸出一個脈沖,脈沖寬度往往只占1/4周期,其作用是編碼器自我校正用的,使得編碼器在斷電或丟失脈沖的時候也能正常使用。 ABZ是編碼器的位置信號,UVW是電機的磁極信號,一般用于同步電機; AB對于TTL/HTL編碼器來說,AB相根據編碼器的細分度不同,每圈有很多個,但Z相每圈只有一個; UVW磁極信號之間相位差是120度,隨著編碼器的角度轉動而轉動,與ABZ之間可以說沒有直接關系。/#/ 編碼器A+A-B+B-Z+Z-怎么用分別代表什么意思?謝謝 這種編碼器的輸出方式為長線驅動(line driver),其中A+A-B+B-Z+Z-為輸出的信號線,增量編
6、碼器給出兩相方波,它們的相位差90(電氣上),通常稱為A通道和B通道。其中一個通道給出與轉速有關的信息,與此同時,通過兩個通道信號進行順序對比,得到旋轉方向的信息。還有一個特殊信號稱為Z或零通道,該通道給出編碼軸的絕對零位,此信號是一個方波與A通道方波的中心線重合。 A+,A-為互補信號,B+,B-為互補信號,Z+,Z-為互補信號;長線驅動線路用于電氣受干擾或編碼器與接收系統(tǒng)之間是長距離的工作環(huán)境。數據的發(fā)送和接收在兩個互補的通道中進行。所以,干擾受到抑制(干擾是由電纜或相鄰設備引起的)。這種干擾叫做“共模干擾”,因為他們的產生原于一個公共點:系統(tǒng)接地點。此外,長線驅動發(fā)送和接收信號是以“差動
7、方式”進行的?;蛘哒f,它的工作原理是在互補通道間的電壓差上傳達。因此可以有效地抑制對它的共模干擾。這種傳送方式在采用5伏電壓時可認為與RS422兼容,而且供電電源可達24伏特。 使用線性驅動編碼器時,需要和線性的計數模塊相連接,運動控制卡(PG卡),在控制卡上直接有相對應的接口提問者評價謝謝,現在我們公司用的是ABB-ASM1的變頻器,有專門的運動控制卡,謝謝啊, A,B相是計數相,它們計數時脈沖是一樣多的,只是相位相差90,用B相超前或是滯后A相90來判斷正反轉. Z相是計圈相,編碼器每旋轉360,發(fā)一個脈沖,一般用在絕對位置控制中/#/我今天遇到這樣一個問題我用的是日本光洋的編碼器 西門子
8、的PLC;可是不知道為什么廠家出廠的時候 只用了編碼器上的一個A相 B相和Z相之間全都剪掉了 但是 卻在確在編碼器的小軸上用接近開關 取了個信號給PLC/#/名稱:無刷伺服電機100W詳細資料:特性 杰美康無刷伺服電機是一種低成本無刷伺服電機,其配套MCAC506、MCAC706、MCAC808伺服驅動時,可讓用戶以接近步進系統(tǒng)的價格享受到交直流伺服的性能。 JSF系列:產品額定轉速3000rpm,低速可達1rpm,具有運行噪音小、電機發(fā)熱低的優(yōu)點。電機編碼器為1000線(4000脈沖/轉),可實現高速度、高精度、低噪音、低發(fā)熱、低成本效果。 JSFM系列電機:采用法蘭盤,與57步進電機安裝尺
9、寸兼容, 57JSF系列采用圓型端蓋,適用于特殊用途。/#/編碼器選型必須了解的五個參數脈沖數(每轉輸出脈沖數P / R);信號輸出形式(信號路數及信號輸出形式);電源電壓(512V為低電壓,1224為高電壓);軸徑(mm);外型尺寸(mm)。(例:用戶要求訂購100脈沖、三路信號長線驅動器輸出、電壓5V、軸徑6mm、外形尺寸38mm的,則我們編碼器的型號為*)/#/光電編碼器安裝與使用機械方面實心軸類1編碼器軸與用戶端輸出軸之間采用彈性軟連接,以避免因用戶軸的串動、跳動而造成編碼器軸系和碼盤的損壞。2安裝時請注意允許的軸負載。3應保證編碼器軸與用戶輸出軸的不同軸度0.20mm,與軸線的偏角1
10、.5。4安裝時嚴禁敲擊和摔打碰撞,以免損壞軸系和碼盤??招妮S類1要避免與編碼器剛性連接,應采用板彈簧。2安裝時編碼器應輕輕推入被套軸,嚴禁用錘敲擊,以免損壞軸系和碼盤。3長期使用時,請檢查板彈簧相對編碼器是否松動;因定編碼器的螺釘是否松動。電氣方面1接地線應盡量粗,一般應大于3。2編碼器的輸出線彼此不要搭接,以免損壞輸出電路。3編碼器的信號線不要接到直流電源上或交流電流上,以免損壞輸出電路。4與編碼器相連的電機等設備,應接地良好,不要有靜電。5配線時應采用屏蔽電纜。6開機前,應仔細檢查,產品說明書與編碼器型號是否相符,接線是否正確。7長距離傳輸時,應考慮信號衰減因素,選用輸出阻抗低,抗干擾能力
11、強的輸出方式。8避免在強電磁波環(huán)境中使用。/#/絕對型編碼器:每個位置變化都產生一個固定的代碼。絕對型旋轉編碼器具有斷電記憶功能,即斷電后當前位置被記下來,無需在復電工作時重新尋找參考位增量型編碼器:通過軸的旋轉產生一系列的脈沖信號。運動速度由一定時間內所產生的脈沖信號決定。脈沖信號輸出可與計數器或PLC的輸入模塊相連,起到測量的目的。/#/一、光電編碼器簡介 光電編碼器是一種集光、機、電為一體的數字檢測裝置,它是一種通過光電轉換,將輸至軸上的機械、幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器,它主要用于速度或位置(角度)的檢測。具有精度高、響應快、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定可靠等顯著的優(yōu)點。按結構形式可
12、分為直線式編碼器和旋轉式編碼器兩種類型。 旋轉編碼器主要由光柵、光源、檢讀器、信號轉換電路、機械傳動等部分組成。光柵面上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙,相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期;分別用兩個光柵面感光。由于兩個光柵面具有90的相位差,因此將該輸出輸入數字加減計算器,就能以分度值來表示角度。它們的節(jié)距從光電編碼器的輸出信號種類來劃分,可分為增量式和絕對值式兩大類。 旋轉增量式編碼器轉動時輸出脈沖,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
13、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。 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(yōu)于增量式編碼器,
14、已經越來越多地應用于工業(yè)控制定位中。 編碼器信號輸出有并行輸出、串行輸出、總線型輸出、變送一體型輸出等輸出形式。串行輸出是時間上數據按照約定,有先后輸出;空間上,所有位數的數據都在一組電纜上(先后)發(fā)出。這種約定稱為“通訊協(xié)議”,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。串行輸出連接線少,傳輸距離遠,可靠性就大大提高了,但傳輸速度比并行輸出慢。對于絕對編碼器,信號并行輸出是時間上數據同時發(fā)出:空間上,每個位數的數據各占用一根線纜。對于位數不高的絕對編碼器,一般就直接以此形式輸出數碼,可直接進入PLC或上位機的IO接口。這種方式輸出即時,連接簡單。但是,對于位數較多的絕對
15、編碼器,有許多芯電纜,由此帶來工程難度和諸多不便、降低了可靠性。因此,在絕對編碼器多位數輸出一般不采用并行輸出型,而是選用串行輸出或總線型輸出。二、光電編碼器的分類按測量方式的分類: 旋轉編碼器 直尺編碼器按編碼方式的分類:絕對式編碼器 增量式編碼器 混合式編碼器三、光電編碼器的應用 近十幾年來,光電編碼器發(fā)展為一種成熟的多規(guī)格、高性能的系列工業(yè)化產品,在數控機床、機器人、雷達、光電經緯儀、地面指揮儀、高精度閉環(huán)調速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等諸多領域中得到了廣泛的應用。旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置,光電式旋轉編碼器通過光電轉換,可將輸出軸的角位移、角速度等機械量轉換成相應的電脈沖以數字量輸出(REP)
16、。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A/B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。編碼器如以信號原理來分可分為增量脈沖編碼器:SPC絕對脈沖編碼器:APC兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件.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
17、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。旋轉編碼器由精密器件構成,故當受到較大的沖擊時,可能會損壞內部功能,使用上應充分注意。注意的事項是:(1)安裝安裝時不要給軸施加直接
18、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(guī)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(fā)生的原因。因此,應對設置場所、安裝場所加以注意。每轉發(fā)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
19、軸或本體上的振動使旋轉槽圓盤抖動,可能會發(fā)生誤脈沖。(3)關于配線連接誤配線,可能會損壞內部回路,故在配線時應充分注意:配線應在電源OFF狀態(tài)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。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。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。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
20、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/#/產品分類:(1) 絕對型:其輸出信號為計算機能直接識別的二進碼,BCD碼或格雷碼。(2) 增量型:其輸出信號為連續(xù)的方波脈沖,我公司增量型編碼器又分為以下幾種: A. 主軸型:其特點為可制作303600 P / R的脈沖,規(guī)格齊全,適合多種場合?;拘吞栍蠭SC、ISL、ISCA、等系列 B. 中空型:其特點為可制作303600 P / R的脈沖,采用彈簧板連接,安裝方便,適合于DC和AC馬達?;拘吞朓HC、IHA等系列。
21、 C. 手動型:其特點為可制作25100 P / R的脈沖,手感均勻、靈活,體積更小,使用壽命更長?;拘吞栍蠭SM等系列。(3)信號輸出說明B 表示A、B兩信號輸出,信號相差90度。BZ 表示A、B兩信號輸出,信號相差90度+原點信號輸出。(4) 信號輸出形式說明E 表示電壓輸出(4.5V13.2V)。C 表示集電極開放輸出,有NPN型集電極開放輸出(4.5V13.2V)、NPN型高電壓集電極開放輸出(10.8V26.4V)、C2-PNP型高電壓集電極開放輸出(10.8V26.4)。 F 表示推拉(互補,推挽)輸出(10.8V26.4V)。 L 表示長線驅動輸出(4.75V5.25V)。 T
22、-表示長線驅動輸出(10.8V26.4V)。/#/一、按碼盤的刻孔方式不同分為:增量型和絕對值型 1、增量型:就是每轉過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號,然后對其進行細分斬波出頻率更高的脈沖),通常為A、B、Z相輸出,A、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據延遲關系可以區(qū)別正反轉,而且通過取A、B的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。 2、絕對值型:就是對應一圈每個基準的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應2進制的數值,通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量(N=單圈位置數*最大記憶圈數)按二進制的類型不同分為一般二進制碼和葛雷碼,葛雷碼的好處是臨近的數值變更時各位的狀態(tài)只有一個位發(fā)生變化,其他位保持不變。二、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。以工作原理分有增量式與絕對式.絕對式還有單圈(360度以內工作)和多圈之分. 以電氣輸出物理形式分增量值輸出有正弦波(電壓或電流)輸出集電極開路輸出(NPN或PNP)差分驅動輸出(或TTL)推挽式輸出(或HTL)上拉電壓輸出 絕對值輸出有并行5V或24V輸出,串行輸出(SSI或
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