編碼器類型介紹課件

編碼器介紹編碼器介紹主要內(nèi)容…什么是編碼器…編碼器的種類…編碼器的主要組成部分…增量編碼器的原理…絕對值編碼器的原理…編碼器的機械安裝…編碼器的應(yīng)用.…我們能夠提供的總線接口介紹主要內(nèi)容介紹什么是編碼器?編碼器是一個機械與電子緊密結(jié)合的精密測量器件。它通過光電原理或電磁原理將一個機械的幾何位移量轉(zhuǎn)換為電子信號（電子脈沖信號或者數(shù)據(jù)串）。這種電子信號通常需要連接到控制系統(tǒng)(e.g.PLC、高速計數(shù)模塊、變頻器等),控制系統(tǒng)經(jīng)過計算便可以得到測量的數(shù)據(jù)，以便進行下一步工作。編碼器一般應(yīng)用于機械角度、速度、位置的測量。介紹什么是編碼器?介紹編碼器種類編碼器的分類編碼器種類編碼器的分類光電編碼器光電編碼器的基本部件電氣輸出短路保護反極性保護放大電路抗干擾電路等數(shù)據(jù)輸出增量/絕對值機械系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸安裝法蘭+附件軸承系統(tǒng)支架外殼數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)LED光源&光敏電阻/永磁&霍爾元件增量碼盤/絕對值碼盤數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)光電編碼器光電編碼器的基本部件電氣輸出機械系統(tǒng)數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)局限性磁和光電編碼器的區(qū)別光電編碼器磁編碼器高分辨率

精度更高通孔軸套堅固抗振動灰塵臟潮濕成本底局限性磁和光電編碼器的區(qū)別光電編碼器磁編碼器光電編碼器光電編碼器讀出原理發(fā)光二極管光電二極管輸出型號柵格,慮光鏡碼盤光電編碼器光電編碼器讀出原理發(fā)光二極管光電二極管輸出型號柵格磁編碼器磁編碼器讀出原理永久磁鐵用來激發(fā)霍爾傳感器磁鐵安裝在軸的中心磁場切割線圈產(chǎn)生電壓霍爾傳感器檢測方向和運動永磁鐵霍爾傳感器CrossHallsensor磁編碼器磁編碼器讀出原理永磁鐵霍爾傳感器CrossHallAbsoluteEncoders絕對值和增量編碼器的區(qū)別增量編碼器絕對值編碼器傳送在一轉(zhuǎn)中每一步的唯一的位置信息位置信息一直可用,即使在掉電或電源出現(xiàn)故障時一般應(yīng)用于角度測量及往復(fù)運動一般用來測試速度與方向也可以用角度測量，但在掉電或電源出現(xiàn)故障時位置信息丟失AbsoluteEncoders絕對值和增量編碼器的區(qū)別IncrementalEncoders增量編碼器顯示速度與旋轉(zhuǎn)方向顯示角度位置(脈沖累計)角度測量時，如果電源出現(xiàn)故障,所有的位置信息丟失分辨率通過每轉(zhuǎn)多少脈沖表示IncrementalEncoders增量編碼器IncrementalEncoders增量編碼器脈沖盤設(shè)計圖增量信號可以達到

10’000脈沖/圈

A/B/0通道＋反相同道0脈沖參考信號編碼器碼盤的設(shè)計:

一般采用以下3種材質(zhì)玻璃碼盤適宜于高精度,

鎳和塑料碼盤適宜于中等精度IncrementalEncoders增量編碼器脈沖盤設(shè)計IncrementalEncoders通道A增量編碼器輸出信號：單通道信號編碼器碼盤只有一圈光柵，編碼器有一對光電掃描系統(tǒng)，輸出一通道脈沖信號，后續(xù)設(shè)備根據(jù)單位時間檢測到的脈沖數(shù)及編碼器的分辨率計算出的角速度及線速度信號輸出如圖：可以測試速度不能測試旋轉(zhuǎn)方向IncrementalEncoders通道A增量編碼器輸出增量編碼器輸出信號：雙通道信號編碼器碼盤有2圈光柵，并且以90度相位差排列，編碼器有2對光電掃描同，輸出2通道脈沖信號，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(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)信號輸出如圖：

可以測試速度可以測試旋轉(zhuǎn)方向通道A通道BIncrementalEncoders增量編碼器輸出信號：通道A通道BIncrementalE通道Z增量編碼器輸出信號：3通道信號在雙通道編碼器的基礎(chǔ)上增加了一個零位信號，用于基準點定位一般測長度使用該信號，測速一般不使用該信號。信號輸出如圖：

可以測試速度可以測試旋轉(zhuǎn)方向可以定位通道A通道BIncrementalEncoders通道Z增量編碼器輸出信號：通道A通道BIncrementaIncrementalEncoders增量編碼器輸出信號：6通道信號在3通道編碼器的基礎(chǔ)上將每一通道信號增加一個反向輸出，即為6通道編碼器，反向信號的存在主要是為了消除干擾及補償損耗，以便可以長距離的傳輸。信號輸出如圖：IncrementalEncoders增量編碼器輸出信號：OutputAOutputAIncrementalEncoders黑色為輸出信號，紅色為電磁干擾，A-A=2AOutputAOutputAIncrementalEnIncrementalEncoders輸出信號電路(1/2)適應(yīng)于:

電磁兼容性環(huán)境長電纜線

(最大到1000m)高的數(shù)據(jù)速率

(<300kHz)05V/24VComplementaryline-driver(TTL)

(refertoencodercatalog)

IncrementalEncoders輸出信號電路(1/IncrementalEncoders輸出信號電路(2/2)適應(yīng)于:

直接連接到PLC

(24V供電)最大電纜長度

(最大至200m)高的數(shù)據(jù)速率

(<200kHz)24VPushpullshortcircuitprotection(HTL)(refertoencodercatalog)

IncrementalEncoders輸出信號電路(2/IncrementalEncoders電氣和機械分辨率thecorrelationbetweentheelectricalandmechanicallimitsmustbeconsideredwhenchoosinganencoderwiththefollowingequationthemax.switchingfrequencyorthemax.revolutionscanbecalculaterespectivelycheckedExample:Encoderwith1000pulsesandoutputsignalcircuit24K

(max.dataratefmax=200kHz)Question:Whatarethemaximumrevolutionsperminuteofthis

encoder?Solution:Attention:Electricalrpm‘sneverhigherthenmechanicalrpm‘s!!!fmax=———————————rpmxnumberofpulses60rpm=revolutionsperminuterpm=————————=12’000rev/min200’000Hzx601’000pulsesIncrementalEncoders電氣和機械分辨率fmIncrementalEncoders增量編碼器的產(chǎn)品范圍光電式增量編碼器多種外型尺寸 24,30,40,58,…mm軸型編碼器 BTIV,BDK,BDT,…通孔型編碼器 BHF,BHG,BHW,…盲孔型編碼器 BTIH,BHK,BHT,…磁性編碼器多種外型尺寸 30,40,58,…mm軸型編碼器 BRIV30,BRIV58通孔型編碼器 BRID58,盲孔型編碼器 BRIH40,BRIH58IncrementalEncoders增量編碼器的產(chǎn)品范圍AbsoluteEncoders絕對值編碼器應(yīng)用于角度測量及往復(fù)運動的測量在0…360°的每一個角度位置傳輸一個唯一的信號(單圈)在測量的圈數(shù)中，每一圈，每一個位置都有唯一的信號（多圈）即使在掉電或者電源出現(xiàn)故障時,位置信息一直可用.不必復(fù)零!碼盤材質(zhì)一般為玻璃或高分子材料！AbsoluteEncoders絕對值編碼器Bit1Bit2BitnselectF/R*strobeshaftinfraredtransmitter-LEDpulsediskphotodiodearrayonlyforabsoluteencoderwithcodeconvertercompa-ratorsmemorycode-converteroutputdriver數(shù)據(jù)盤設(shè)計圖絕對輸出信號分辨率達到18BIT的絕對信號格雷碼與二進制碼輸出ASIC光電編碼AbsoluteEncoders01111100Bit1Bit2BitnselectF/R*strobAbsoluteEncoders格雷碼和二進制碼格雷碼二進制碼AbsoluteEncoders格雷碼和二進制碼格雷碼二進AbsoluteEncoders絕對值單圈和多圈編碼器單圈絕對編碼器傳輸一圈內(nèi)唯一的信號(0…360°)單轉(zhuǎn)的位置來源于碼盤或霍爾傳感器多圈絕對編碼器傳輸完整的一圈后繼續(xù)計數(shù).計數(shù)靠電池緩沖記憶例如:磁性多圈絕對編碼器

BRIH58鋰電池霍爾傳感器磁簧繼電器AbsoluteEncoders絕對值單圈和多圈編碼器鋰電AbsoluteEncoders傳統(tǒng)機械式絕對多圈編碼器劣勢LED燈的壽命(4…30用LED)沒有辦法檢測齒輪的機械故障任何編碼器失效是一個安全冒險具體產(chǎn)品請見我們所拆的別的品牌的樣品…….堡盟的多圈編碼器計數(shù)時沒有LED與齒輪失效前將報警AbsoluteEncoders傳統(tǒng)機械式絕對多圈編碼器AbsoluteEncodersBaumer光電絕對多圈編碼器N透鏡脈沖盤光電-ASIC磁鐵傳感器軸LEDASIC數(shù)據(jù)鋰電池cw/ccw,

零位設(shè)置,電池檢測AbsoluteEncodersBaumer光電絕對多圈編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件AbsoluteEncodersBaumer絕對多圈編碼器的讀出原理領(lǐng)先的優(yōu)勢與專利技術(shù)無接觸的計數(shù)原理沒有用來多圈讀出的機械的和LED燈永久計數(shù)靠超低功耗電子系統(tǒng)高可靠性的鋰電池最大的安全和高可靠性低功耗和自加熱強大的抗沖擊與防震動能力(最大200g/6ms)新的鋰電池達到-40°C～+125°C沒有外部電源,鋰電池在25°C時的壽命>10年出錯時有信號輸出AbsoluteEncodersBaumer絕對多圈編碼AbsoluteEncoders電池壽命encoderinoperation:BESTCASE

Lithiumcelllifetimewithexternalsupply

24h/d,365d/y,35°CNORMALCASE

operationwithandwithoutexternalsupply(rate1:1),35°CWORSTCASE

encoderwithoutexternalsupply

24h/d,365d/y,35°C100908070605040302010time[year]capacity[%]

2 4 6 8 10 12 14 16 1820 22249008007006005004003002001001000capacity[mAh]functionalline19AbsoluteEncoders電池壽命encoderiAbsoluteEncoders機械式和Baumer多圈編碼器比較堡盟的磁性多圈編碼器機械式多圈編碼器速度可以達到10’000轉(zhuǎn)速(rpm)抗沖擊可以達到200g靠鋰電池的緩沖把數(shù)據(jù)儲存在EEPROM里非常適合于動態(tài)驅(qū)動器速度只能達到6’000rpm抗沖擊僅為100g以機械傳動的方式儲存數(shù)據(jù)不適合動態(tài)驅(qū)動器AbsoluteEncoders機械式和Baumer多圈編機械機械接口盲孔軸套編碼器軸徑

?1.5...50,8mm外殼直徑

?24...80mm安裝附件豐富軸型編碼器軸徑?4...12mm外殼直徑?24...89mm夾緊或者伺服法蘭安裝附件豐富通孔軸套編碼器軸徑?1.5...110mm外殼尺寸?58...227mm安裝附件豐富機械機械接口盲孔軸套編碼器軸型編碼器通孔軸套編碼器機械編碼器安裝 version1:

外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器coupling適配器板機械編碼器安裝 coupling適配器板機械編碼器安裝

類型2:

外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器伺服法蘭連軸器機械編碼器安裝

類型2:

外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器伺服法蘭編碼器安裝

類型3:

外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器編碼器安裝

類型3:

外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器機械編碼器安裝

類型3:

外殼可移動,軸固定，通過銷釘力矩安裝螺絲(盲孔)力矩銷/力矩彈片機械編碼器安裝

螺絲力矩銷/力矩彈片機械編碼器安裝

類型4:

外殼可移動,軸固定，通過彈簧力矩安裝機械編碼器安裝

機械編碼器壽命的影響軸負載轉(zhuǎn)速溫度振動聯(lián)軸器可以減輕振動，矯正垂直度、同心度不好等問題 垂直度矯正

同心度矯正

lifetime600050004000300020001000020406080100120axialforce=50Nx1’000’000rev.RadialforceinN機械編碼器壽命的影響 垂直度矯正

同心度矯正lif機械柔性軸套編碼器的好處安裝尺寸小安裝靈活機械零點設(shè)定更簡便軸負載小防止熱傳導(dǎo)機械柔性軸套編碼器的好處編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件編碼器類型介紹ppt課件AbsoluteEncoders絕對值編碼器范圍光電單圈,多圈絕對值編碼器各種外型尺寸 42,58,…mm軸型編碼器 BPSV,BMA,BEMV,…通孔型編碼器 BFG,BOSD,BOMH,…盲孔型編碼器 BFF,BOSH,BMG,…磁性單圈,多圈絕對值編碼器各種外型尺寸 30,40,42,58,…mm軸型編碼器 BMSV30,BMSK,BMMH,…通孔型編碼器 ---盲孔型編碼器 BMSH40,BMMH,BMSH,…AbsoluteEncoders絕對值編碼器范圍EncoderInterfaces絕對值編碼器電氣接口并口方便:每一位對應(yīng)一根線位數(shù)越高,價格越貴SSI(同步串行接口)點對點連接高的數(shù)據(jù)速率現(xiàn)場總線系統(tǒng)ProfibusCANopenDeviceNetEtherCATEncoderInterfaces絕對值編碼器電氣接口光電編碼器客戶對光電編碼器的需求電氣接口標準輸出電路短路保護符合電磁兼容性(CE)標準連接方式軸可承受高的軸負載機械標準較高的防護等級嚴密的機械冗余安裝簡單光電式讀出高分辨率參考信號(增量式)判定旋轉(zhuǎn)方向精確掃描讀出系統(tǒng)光電編碼器客戶對光電編碼器的需求電氣接口軸光電式讀出編碼器類型介紹ppt課件EncoderInterfaces現(xiàn)場總線接口Profibus西門子可編程控制器S5,S7(歐洲市場的先鋒)DeviceNet羅科韋爾可編程控制器(美國市場的先鋒)CANopen許多PLC的制造商,如:博世,貝加萊等.Pc板廠汽車制造廠EtherCAT貝加萊的可編程控制器EncoderInterfaces現(xiàn)場總線接口電氣輸出電子接口供電/輸出信號5VDC