編碼器培訓(xùn)資料(轉(zhuǎn))_圖文

1、 編碼器講座ENCODER徐致暉ENCODER 旋轉(zhuǎn)位移傳感器-旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器的定義是利用光電效應(yīng)原理,將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)化為電氣信號的一種傳感器。旋轉(zhuǎn)編碼器的組成1.輸入軸2.安裝法蘭3.輸出電纜或接插件4.外殼5.碼盤6.電子電路 L E DENCODER 傳感元件旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理圖LED碼盤ENCODER 光電傳感元件 ENCODER 編碼器結(jié)構(gòu) 機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。軸自帶軸肩軸承跨度, 過盈緊配合 特制骨架式密封 鎖緊環(huán)ENCODER光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)采集系統(tǒng)ASIC 光學(xué)采集技術(shù)光敏二極管采集技術(shù) 光敏三極管技術(shù)ENCODER 電子電路輸出驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用了技術(shù)含量最高的IC-House 的集成

2、驅(qū)動(dòng)器,電壓范圍寬,容量大,兼容性好,是目前市場上最有競爭力的驅(qū)動(dòng)芯片ENCODER 旋轉(zhuǎn)編碼器的分類-1(按輸出的性質(zhì)分增量型編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器絕對值型編碼器ENCODER 旋轉(zhuǎn)編碼器的分類-2(按連接方式分 軸型編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器 軸套型編碼器 ENCODER 增量型編碼器和絕對值型編碼器的區(qū)別碼盤的不同是本質(zhì)的區(qū)別絕對值型碼盤每一個(gè)位置對應(yīng)是不同的唯一的數(shù)值增量型碼盤每一個(gè)位置對應(yīng)是寬窄相同,間隙相等的 光柵具有斷電記憶功能不具有斷電記憶功能 ENCODERENCODER在工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。編碼器應(yīng)用場合和測量物理量 適于測量的物理量:速度、長度、角度、位置。ENCODER

3、 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器增量型編碼器的輸出信號:脈沖;正弦波。增量型編碼器的分辨率:脈沖數(shù)/轉(zhuǎn);正弦波/轉(zhuǎn)。增量型編碼器一般用來測量的物理量:速度;長度。增量型編碼器的輸出電路:推挽;RS422(線驅(qū)動(dòng);NPN ;NPN 集電極開路;PNP ;PNP 集電極開路。參數(shù)描述 ENCODERENCODER 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器輸出波形相位差輸出帶零脈沖 RS422(線驅(qū)動(dòng)或帶反向的推挽ENCODER 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器輸出波形圖具有換向相輸出 ENCODER 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器輸出波形正弦波輸出ENCODER 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器輸出電路示意圖NPN 輸出NPN 集電極開路ENCODER 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器輸出電路示

4、意圖PNP 及PNP 集電極開路推挽輸出ENCODER 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器輸出電路示意圖RS422長線驅(qū)動(dòng) ENCODER絕對型編碼器每一位站一圈碼道(14 位=> 14 碼道 每一位具有一個(gè)輸出電路工作原理ENCODER絕對型編碼器 絕對型編碼器的輸出信號:一組二進(jìn)制數(shù)表示的編碼值。絕對型編碼器分辨率:位置數(shù)/轉(zhuǎn);編碼值位數(shù)。絕對型編碼器一般用來測量的物理量:角度;位置。絕對型編碼器的輸出接口電路:并行輸出;SSI同步串行輸出;總線接口輸出。 絕對型編碼器的分類:單轉(zhuǎn);多轉(zhuǎn)。參數(shù)描述ENCODER絕對編碼器單轉(zhuǎn)主要特點(diǎn):能判定一轉(zhuǎn)內(nèi)的絕對位置-角位移測量-輸出:SSI/并行接口/ICO

5、-分辨率:最大14位-經(jīng)濟(jì)型-軸和軸套型多轉(zhuǎn)主要特點(diǎn):能判定最多到4096轉(zhuǎn)內(nèi)的絕對位置-長度測量和精確確定某段長度內(nèi)的位置-輸出:SSI 、并口輸出、CANopen Profibus-DP-分辨率:最大12 x13 位(25 位-軸型和軸套型絕對編碼器的一般優(yōu)點(diǎn):在電源掉電或電源故障時(shí)能自動(dòng)記憶該位置類型ENCODER 帶有機(jī)械傳動(dòng)裝置碼盤的轉(zhuǎn)數(shù)由前面碼盤的轉(zhuǎn)數(shù)和齒輪裝置決定通常多轉(zhuǎn)部分碼盤的分辨率是4位(=> 每個(gè)碼盤或齒輪16轉(zhuǎn)多轉(zhuǎn)絕對編碼器ENCODER帶有電子傳動(dòng)裝置在理論上轉(zhuǎn)數(shù)不受當(dāng)前計(jì)數(shù)器精度的限制通過調(diào)整,轉(zhuǎn)數(shù)可以到4096轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)同機(jī)械式比較,沒有象材料磨損、機(jī)械的缺點(diǎn)結(jié)

6、構(gòu)簡單的軸套型由于減少了部件和采取最優(yōu)化尺寸,因此具有很強(qiáng)的抗振性多轉(zhuǎn)電子計(jì)數(shù)電路多轉(zhuǎn)絕對編碼器ENCODER絕對編碼器的精度假定:具有4位精度的單轉(zhuǎn)絕對編碼器計(jì)算:每轉(zhuǎn)的位置數(shù)=24= 16以二進(jìn)制瑪表示:0 0 0 0= 00 0 0 1= 10 0 1 0= 20 0 1 1= 3.1 1 0 0= 121 1 0 1= 131 1 1 0= 141 1 1 1= 15=> 第1轉(zhuǎn)結(jié)束0 0 0 0= 0=> 第2轉(zhuǎn)開始!0 0 0 1= 1=> 為了得到絕對編碼器當(dāng)前值,必須從編碼器按位讀取完整的數(shù)據(jù)。絕對編碼器ENCODER 多轉(zhuǎn)絕對編碼器的典型規(guī)格如下:12 x

7、12 位= 24 位= 212x 212=4096 位置/轉(zhuǎn)x 4096 轉(zhuǎn)13 x 12 位= 25 位= 213x 212= 8192 位置/轉(zhuǎn)x 4096 轉(zhuǎn)單轉(zhuǎn)絕對編碼器的典型規(guī)格如下:10 位= 210= 1024 位置=> 360°/ 1024 0,35°精度11 位= 211= 2048位置=> 360°/ 2048 0,18°精度12 位= 212=4096位置=> 360°/ 4096 0,09°精度13 位= 213= 8192位置=> 360°/ 8192 0,04°精

8、度絕對編碼器的精度絕對編碼器 ENCODER絕對編碼器數(shù)據(jù)傳輸串行數(shù)據(jù)傳輸原理D0D1D2D3D4D5D6D7ENCODER 10000001信息按位(位串傳輸為了確保發(fā)送器和接收器知道何時(shí)數(shù)據(jù)開始發(fā)送、何時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束,必須制定一些規(guī)則。 ETB ENCODER絕對編碼器 SSI 接口 驅(qū)動(dòng)器 DATA Z0 DATA 接受器 接收器 CLOCK Z0 驅(qū)動(dòng)器 ENCODER CLOCK 編碼器 Evaluation circuitry SSI 在物理上相當(dāng)于兩個(gè)RS 422接口，共需 4 根線 - 2 根時(shí)鐘線 (輸入到編碼器 - 2 根數(shù)據(jù)線 (從編碼器輸出 絕對編碼器 SSI 數(shù)據(jù)傳輸 t1 T n*T t3 時(shí)鐘 (+ C ENCODER 數(shù)據(jù) (+ D n MSB n-1 n-2 3 2 1 LSB 第一個(gè)脈沖下降沿指示數(shù)據(jù)傳輸開始 接著第 n 個(gè)脈沖的上升沿在數(shù)據(jù)線上傳輸?shù)?n 位數(shù)據(jù) 傳輸 n 位數(shù)據(jù)位需要 n+1 個(gè)時(shí)鐘的上升沿 絕對編碼器 范例：SSI 數(shù)據(jù)傳輸 假設(shè) : 4位精度的絕對單轉(zhuǎn)編碼器, 編碼值為5. 任務(wù) : 請畫出時(shí)鐘