分辨率與精度的概念:編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,或直接稱編碼器工作時每圈輸出的脈沖數(shù),一般在每轉(zhuǎn)分度5~25000線。而精度是指每個讀數(shù)與標準位置的誤差,兩者不是一個概念,精度由碼盤刻線、轉(zhuǎn)軸同心度、材料的溫度特性、電子讀數(shù)的即時等各方面因數(shù)決定。
提高分辨率的意義:提高編碼器的分辨率不是為提高精度,而是為了讓運動過程更加平順,尤其是在低速,另外降低無效功
增量型編碼器信號的連接
1、信號的匹配形式
C、差分長線驅(qū)動(有的歐洲的編碼器用TTL來表示,是相對于后面介紹的HTL的),這種輸出方式將線驅(qū)動IC芯片(差分放大電路)用于編碼器輸出電路,由于它具有高速響應和良好的抗噪聲性能,使得線驅(qū)動輸出適宜長距離傳輸。大部分是5V,提供A+、B+、Z+及其180度反相的A-、B-、Z-,讀取時,以A+與A-的差分值讀取,對于共摸干擾有抑制作用,傳遞距離較遠,由于抗干擾能力較強,一般傳輸距離是100米,在運動控制(數(shù)控機床)中用得較多。
D、推挽式放大(有的歐洲的編碼器用HTL表示),這種輸出方式由上下一組NPN+PNP型的三極管組成,當其中一個三極管導通時,另外一個三極管則關(guān)斷。電流通過輸出側(cè)的兩個三極管向兩個方向流入,并始終輸出電流。因此它阻抗低,而且不太受噪聲和變形波的影響。根據(jù)供電,輸出有10-30V,對于接收設備的兼容性強,信號強而穩(wěn)定,如果再有與差分長線驅(qū)動一樣有反相信號的話,因信號電壓高,傳遞遠,差分傳遞及接收,抗干擾好,工程項目或大型設備中,推挽式輸出,而在較遠傳遞或大變頻電機工況下,又要選具有反相輸出的推挽式輸出編碼器,,傳輸距離可達300-400米(例如ABB變頻控制器,就有這樣的接口:A+/A-,B+/B-,Z+/Z-)。
式編碼器的應用
式編碼器廣泛應用于機械制造、自動化控制、工業(yè)機器人和等領(lǐng)域,如機床加工、自動化物流、焊接機器人、數(shù)控機床、印刷設備、影像設備等。
【結(jié)論】
式編碼器具有高精度、高速度、高可靠性、易安裝等特點,應用廣泛,是機械制造和自動化控制領(lǐng)域不可缺少的編碼技術(shù)。隨著技術(shù)的進步和應用場景的擴大,式編碼器將會在更多的領(lǐng)域中得到應用和發(fā)展。
增量編碼器主要應用于數(shù)控機床及機械附件、機器人、自動裝配機、自動生產(chǎn)線、電梯、紡織機械、縫制機械、包裝機械(定長)、印刷機械(同步)、木工機械、塑料機械(定數(shù))、橡塑機械、制圖儀、測角儀、療養(yǎng)器 雷達等。
增量型編碼器是能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生信號的編碼器,其刻度方式為每一個脈沖都進行增量計算,因此得名。它常和機械轉(zhuǎn)換裝置一起使用(如齒條-齒輪、測量輪或心軸一起使用),用于測量直線運動。
原理
增量型編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;AB兩組脈沖相位相差90°,從而可以方便的判斷出旋轉(zhuǎn)方向,而Z相每轉(zhuǎn)一個脈沖,用于基準點定位。
特點是原理構(gòu)造簡單,機械平均壽命可以在幾萬小時以上。
分類
按輸出信號劃分:
脈沖方波信號(TTL、HTL)
正余弦sin/cos 信號(電流或電壓輸出)
按輸出電路劃分:
集電極開路 輸出(NPN 、 PNP)
TTL線驅(qū)動Line Drive輸出
HTL推挽式輸出
按形式劃分:
有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。
軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。
以上信息由專業(yè)從事編碼器角度計算的蘇州必力信光電于2025/4/9 10:55:33發(fā)布
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