數(shù)控機床脈沖編碼器工作原理參考模板

1、 數(shù)控機床脈沖編碼器工作原理脈沖編碼器是一種光學式位置檢測元件，編碼盤直接裝在電機的旋轉(zhuǎn)軸上，以測出軸的旋轉(zhuǎn)角度位置和速度變化，其輸出信號為電脈沖。 這種檢測方式的特點是：非接觸式的，無摩擦和磨損，驅(qū)動力矩小，響應速度快。缺點是抗污染能力差，容易損壞。按其編碼化方式，可分為增量式和絕對值式。根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。1 增量式編碼器工作原理增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通過內(nèi)部兩個光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時序和相位關(guān)系，得到其角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負方向）。下面對增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的內(nèi)部工作原理

2、A,B兩點對應兩個光敏接受管，A,B兩點間距為 S2 ,角度碼盤的光柵間距分別為S0和S1。通過輸出波形圖可知每個運動周期的時序為順時針運動逆時針運動A B1 10 10 0 1 0A B1 11 00 0 0 1這樣通過AB相就可以知道編碼器當前的旋轉(zhuǎn)方向和速度。2 絕對值編碼器工作原理絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，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n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電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

3、位置決定的每個位置是唯一的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，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(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。1 / 3圖 從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器旋轉(zhuǎn)單圈絕對值編碼器，以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當轉(zhuǎn)動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量，稱為單圈絕對值編碼器。如果要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍，就要用到多圈絕對值編碼器。編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼

4、的基礎上再增加圈數(shù)的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重復，而無需記憶。多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多， 這樣在安裝時不必要費勁找零點， 將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調(diào)試難度。3 編碼器的信號輸出類型a) 增量式編碼器的接線和輸出增量式編碼器一般使用A、B、Z三相輸出信號，外加+24V和0V；A、B輸出相位相差90度的脈沖信號，Z相每圈輸出一個脈沖作為零點信號。如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速。A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。A、B、Z三相

5、聯(lián)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。增量式編碼器連接PLC上的FM350、FM450高速計數(shù)模塊，通過累積計算當前位置。b) 絕對值編碼器的接線和輸出絕對值編碼器接線上有時鐘信號C+、C-，數(shù)據(jù)信號D+、D-，外加+24V和0V；數(shù)據(jù)信號發(fā)送的是二進制或者格雷碼，大部分使用SSI同步串行通訊和DP通訊，傳輸距離短的話也有使用并行通訊的。SSI接口(RS422模式)，以兩根數(shù)據(jù)線、兩根時鐘線連接，由接收設備向編碼器發(fā)出中斷的時鐘脈沖，絕對的位置值由編碼器與時鐘脈沖同步輸出至接收設備。由接收設備發(fā)出時鐘信號觸發(fā),編碼器從高位(MSB)開始輸出與時鐘信號同步的串行信號,SSI標準的信號當不傳送信號時,時鐘和數(shù)據(jù)位均是高位,在時鐘信號的第一個下降沿,編碼器的當前值開始貯存,從時鐘信號上升沿開始,經(jīng)T2延遲時間后，編碼器數(shù)據(jù)信號開始傳送.t3為恢復信號,等待下次傳送。 T=0.911us 每個脈沖周期 n為編碼器總位數(shù)t1>0.45us 每個脈沖半周期t20.4us 數(shù)據(jù)輸出延遲時間t3=1235us 數(shù)據(jù)恢復（熄滅）時間絕對值編碼器連接PLC上的SM338模塊，每個模塊有3個