絕對(duì)值編碼器的使用

1、絕對(duì)值編碼器的使用這是我的單圈絕對(duì)值編碼器的一段程序（即格雷碼轉(zhuǎn)二進(jìn)制），供大家分享絕對(duì)值編碼器并行輸出信號(hào)GMS412 PB說(shuō)明書* 單圈絕對(duì)值并行信號(hào)輸出* 12位4096線分辨率* 寬工作電壓范圍， 1030Vdc或5Vdc，極性保護(hù)* 寬工作溫度范圍，-2570；儲(chǔ)存溫度： -40100* 并行推挽輸出， 絕對(duì)值格雷碼，可直接連接各種設(shè)備* 夾緊法蘭或同步法蘭，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)型外形，其他外形可選* 用于惡劣環(huán)境條件下的絕對(duì)值編碼器（潮濕、灰塵、沖擊和振動(dòng)）型號(hào)GMS412RE10PB規(guī)格9420在使用編碼器前，請(qǐng)完整閱讀下面的說(shuō)明，正確使用！特性參數(shù)工作電壓:  10-30Vdc或

2、5Vdc;  極性保護(hù)消耗電流:  30mA（空載）輸出信號(hào):  并行推挽輸出（并行輸出電壓值可靈活設(shè)定）輸出代碼:  格雷碼  （循環(huán)二進(jìn)制碼）分 辨 率:  12位4096線精    度:  重復(fù)性±2bit(實(shí)際精度與安裝精度、軸同心度有關(guān))工作溫度:  -2570    儲(chǔ)存溫度： -40100防護(hù)等級(jí):  IP65   連接電纜: 1米16芯電纜徑向側(cè)出（其余形式可訂貨）外形特征:  金屬密封外殼

3、，密封雙軸承結(jié)構(gòu)（安裝尺寸見(jiàn)尺寸附圖）轉(zhuǎn)    軸:  夾緊法蘭：軸徑10mm ,長(zhǎng)度20mm，D型平面；同步法蘭：軸徑6mm ,長(zhǎng)度10mm一、接線說(shuō)明：12位16芯連接電纜黑色20紫色28灰色21灰(白1)29白色22橙(白1)210紅色23綠(白1)211粉色24  橙色25棕色10-30Vdc黃色26藍(lán)色/藍(lán)(紅1)GND 0V注1綠色27棕(白1)KVCC  注2 注：1.正常使用請(qǐng)將兩線短接在一起2.KVCC：并行輸出基準(zhǔn)電壓,每位壓降<2V 3.括號(hào)內(nèi)顏色及數(shù)字為線纜標(biāo)識(shí)4.并行輸出每位最大50

4、mA   編碼器的分辨率與精度 旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率與精度   此文原為MM現(xiàn)代制造月份編碼器專輯的投稿，因我交稿晚了，沒(méi)趕上，現(xiàn)發(fā)在這里與網(wǎng)友交流討論。上海精浦機(jī)電有限公司 裘奮 2009年3月                 關(guān)于傳感器的分辨率與精度的理解，可以用我們所用的機(jī)械三指針式手表打這樣一個(gè)比喻：時(shí)針的分辨率是小時(shí)，分針的分辨率是分，秒針的分辨率是秒，眼睛反應(yīng)快的，通

5、過(guò)秒針在秒間的空格，我們甚至能分辨至約0.3秒，這是三針式機(jī)械指針手表都可以做到的；而精度是什么，就是每個(gè)手表對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的準(zhǔn)確性，這是每個(gè)手表都不同的，或者在使用的不同時(shí)間里都不同的（越走越快的或越走越慢的），大致在1秒至30秒之間。         同樣的，在旋轉(zhuǎn)編碼器的使用中，分辨率與精度是完全不同的兩個(gè)概念。 編碼器的分辨率，是指編碼器可讀取并輸出的最小角度變化，對(duì)應(yīng)的參數(shù)有：每轉(zhuǎn)刻線數(shù)（line）、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR）、最小步距（Step）、位（Bit）等。編碼器的精度，是指編碼器輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量的真實(shí)角度的準(zhǔn)確

6、度，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是角分（）、角秒（）。 分辨率：線（line），就是編碼器的碼盤的光學(xué)刻線，如果編碼器是直接方波輸出的，它就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR）了（圖1）, 但如果是正余弦（sin/cos）信號(hào)輸出的，是可以通過(guò)信號(hào)模擬量變化電子細(xì)分，獲得更多的方波脈沖PPR輸出（圖2），編碼器的方波輸出有A相與B相，A相與B相差1/4個(gè)脈沖周期，通過(guò)上升沿與下降沿的判斷，就可以獲得1/4脈沖周期的變化步距（4倍頻），這就是最小測(cè)量步距（Step）了，所以，嚴(yán)格地講，最小測(cè)量步距就是編碼器的分辨率。例如，德國(guó)海德漢的ROD426的3600線編碼器，方波輸出，就是3600ppr，脈沖周期0.1度，通過(guò)A相B相4

7、倍頻后，可獲得0.025度的測(cè)量步距；而其海德漢提供的精度參數(shù)為18角秒（0.005度）。 分辨率數(shù)值大于精度數(shù)值。如果是德國(guó)海德漢的 ROD486的3600線的正余弦信號(hào)輸出，可進(jìn)行25倍的電子細(xì)分，獲得90000的脈沖（ppr），0.004度的脈沖周期，通過(guò)A/B相的四倍頻，可獲得0.001度最小測(cè)量步距的分辨率，而海德漢提供的原始編碼器的精度還是18角秒（0.005度），(不含細(xì)分誤差）。 分辨率數(shù)值小于精度數(shù)值。在以通訊數(shù)據(jù)輸出型的編碼器或絕對(duì)值編碼器，其輸出的分辨率是以多少“位”來(lái)表達(dá)，即2的冪次方的圓周分割度。所以，旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率可以用“線，每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，或“步距”分別來(lái)表述。用

8、線來(lái)表述，可能還可以再細(xì)分的，而有一些“位”的編碼器，實(shí)際是針對(duì)步距的，已經(jīng)細(xì)分好了的。 一個(gè)線的編碼器，分辨率也完全有可能優(yōu)于一個(gè)“位”的已經(jīng)細(xì)分好的編碼器。進(jìn)口編碼器的替換（一） 增量型編碼器，絕對(duì)式編碼器國(guó)內(nèi)很多用戶有用進(jìn)口編碼器(encoder)的，這些進(jìn)口編碼器有些是隨設(shè)備進(jìn)口進(jìn)來(lái)，需要備件維護(hù)，有些為設(shè)備廠家仿制開發(fā)，需尋找相同功能的編碼器，有些是業(yè)主或設(shè)計(jì)院為保證應(yīng)用可靠性而指定的。然而，進(jìn)口編碼器普遍價(jià)格貴，交貨周期長(zhǎng)，進(jìn)口廠商有些傲慢服務(wù)不到位，以及今后長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)無(wú)法保證，無(wú)法維修或維修成本高等等問(wèn)題。而在實(shí)際應(yīng)用中，由于進(jìn)口編碼器交貨周期長(zhǎng)或服務(wù)不到位，造成選型失當(dāng)，交

9、貨或工程驗(yàn)收拖延，流水線幾近停產(chǎn)的故事時(shí)常有發(fā)生。事實(shí)上，包括上海精浦機(jī)電公司等國(guó)內(nèi)編碼器廠家已經(jīng)引進(jìn)了國(guó)外技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)的編碼器，已經(jīng)可以替代大部分進(jìn)口編碼器了，包括歐洲的品牌或日韓的品牌，例如增量值編碼器、絕對(duì)值編碼器、包括絕對(duì)值多圈編碼器等，國(guó)內(nèi)用戶不妨嘗試一下對(duì)于進(jìn)口編碼器的替換，下面我們就來(lái)討論一下如何進(jìn)行替換。首先，進(jìn)口編碼器的替換要具備三個(gè)基本概念： 一 功能應(yīng)用相當(dāng)?shù)奶鎿Q 二 使用可靠性性能的保證 三 服務(wù)的專業(yè)性與準(zhǔn)確性 先來(lái)講講（一）.功能應(yīng)用相當(dāng)?shù)奶鎿Q 功能上有5個(gè)基本要求： 1 編碼器的原理性質(zhì)，區(qū)分是增量值編碼器、絕對(duì)值單圈編碼器、絕對(duì)值多圈編碼器、特殊類型編碼器?，F(xiàn)

10、在大部分的增量值編碼器已經(jīng)可以替換（例如用GI60，HA78等），難度不大，而絕對(duì)值單圈編碼器17位（17Bit）以下的也都能用GMS412，GAS60替換，絕對(duì)值多圈編碼器，28位以下的也都能替換（用GAX60或GMX425替換）。一般進(jìn)口的編碼器標(biāo)簽上會(huì)有“-500”，“-512”，“-600”，“-1000”，“-1024”，“-2048”等數(shù)字的，大部分是增量值編碼器，上述數(shù)字就是輸出脈沖數(shù)；而標(biāo)簽上有“absolute”并有“8”“10”“12”“13”“16”“bit”等字樣的，大部分是單圈編碼器；而標(biāo)簽上有“absolute”“multiturn”，并有“1212”“1213”“

11、24”“25”“26” 等字樣的，大部分是多圈絕對(duì)值編碼器；或者在歐洲一些品牌里，型號(hào)中有“S”的為單圈編碼器，型號(hào)中有“M”的為多圈編碼器。（型號(hào)中有“I”的，或信號(hào)輸出有“A,B,Z”的，為增量值編碼器）2 外形的安裝匹配，外形上一個(gè)是法蘭的安裝形式，有夾緊法蘭、同步法蘭、軸套型等，可以看我以前的博客或上我們網(wǎng)站去了解；第二個(gè)是外徑尺寸，現(xiàn)在普遍的是58、60、65、78、90（mm）等等都能找到替換的，例如進(jìn)口編碼器型號(hào)中XXM58(如AVM58)、(如AC58)、XXS58（如FVS58）、XXI58（如AVI58）、XXS60、XXM60、XX65(如CE65)、XXX90等，大部分

12、已經(jīng)可以有國(guó)內(nèi)產(chǎn)品可以替換；第三是軸徑，其實(shí)這個(gè)好辦通過(guò)聯(lián)軸器的孔徑可以調(diào)整安裝的。3 信號(hào)的輸出匹配，增量值的有OC（集電極開路）、RS422(line driver，差分長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)，TTL)、推挽式（HTL,push-pull）等，都能找到替換，而絕對(duì)值編碼器有并行（Parallel，信號(hào)輸出線很多），SSI串行（信號(hào)線纜有clock+-,date+-），Canopen、Profibus-DP等總線（信號(hào)線纜有A,B等），也都已經(jīng)可以在上海精浦機(jī)電的GM系列絕對(duì)值產(chǎn)品系列中找到替換的了。 萬(wàn)能信號(hào)輸出替換:上海精浦機(jī)電公司GA、GM系列還提供了一種智能化信號(hào)輸出，同時(shí)輸出 420mA和RS4

13、85信號(hào)，這兩種信號(hào)幾乎可以在所有的PLC或儀表、上位機(jī)上找到相應(yīng)的連接接口，而絕對(duì)值編碼器工作的量程和分辨率單圈或多圈，都是可以根據(jù)需要設(shè)定的。這種編碼器針對(duì)用戶不了解進(jìn)口編碼器輸出情況的，替換進(jìn)口就比較方便,不需要隨原來(lái)的編碼器輸出形式，而是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用直接使用了。（上海精浦機(jī)電有限公司，咨詢電0998）4 分辨率相當(dāng)，前面講過(guò)的進(jìn)口增量值編碼器普遍有“-500”，“-512”，“-600”，“-1000”，“-1024”，“-2048”等分辨率，尤其是歐洲變頻器大部分用1024線，一般都可以替換；而有些較高分辨率的，目前還有些難度；而絕對(duì)值單圈編碼器17位以下

14、，如“8”“10”“12”“13”“16”“bit”等，上海精浦機(jī)電都可以提供替換，還有是格雷余碼“180”“360”線等，我們也可以替換；絕對(duì)值多圈編碼器1212，1213，（或24bit，25bit，XXX425）等，上海精浦機(jī)電公司的產(chǎn)品也大部分可以替換，而且上海精浦機(jī)電公司的GA、GM系列編碼器有些還具有內(nèi)部智能功能，可自動(dòng)適應(yīng)12位與13位、24位與25位，如一個(gè)13位的編碼器可同時(shí)適用于12位的，25位（1213）多圈的可同時(shí)適用于24位（1212）的替換。5 工作電壓，這個(gè)在進(jìn)口編碼器的標(biāo)簽上大部分能夠看得到“Power：xx V”，只要在替換時(shí)明確清楚不要弄錯(cuò)，錯(cuò)了也許不好用，也許就是燒壞零件了，所以還是蠻重要的 二、外形尺寸： 夾緊法蘭外形尺寸:法蘭外形尺寸: 三、輸出信號(hào)GMS412 PB的輸出為并行推挽式輸出信號(hào)，與PLC的輸入模塊（I/O）連接如下圖：