编码器工作原理与作用

   2024-01-24 工业品商城15
核心提示:编码器是一种将旋转运动转化为连续数字脉冲的旋转式传感器,可用于控制角度位移和平移距离。编码器的电信号可被CNC、PLC和控制系统等配置处理。编码器广泛应用于机床、材料加工和测量/控制设备领域。编码器内部采用光电扫描原理进行角度位移转换,通过读取径向分度盘的旋转信息实现内容读取。接收器受到红外线光照射后,光

      编码器是一种将旋转运动转化为连续数字脉冲的旋转式传感器,可用于控制角度位移和平移距离。编码器的电信号可被CNC、PLC和控制系统等配置处理。编码器广泛应用于机床、材料加工和测量/控制设备领域。编码器内部采用光电扫描原理进行角度位移转换,通过读取径向分度盘的旋转信息实现内容读取。接收器受到红外线光照射后,光线反射至同一よう的准直仪捕获区域上,实现光电转换。典型的旋转编码器也能提供速度参考信号,用于调整变频器的输出数据。常见故障包括:

1. 编码器损坏(无输出)导致变频器无法正常运作,速度缓慢且易发生保护性故障,显示"PG断开"。此问题需通过电子处理电路提升电信号至适宜状态,以便输出稳定的方波脉冲。

2. 编码器pg接线和参数设定对于矢量变频器与编码器pg间的连接方式至关重要,需相匹配的编码器pg型号支持。事实上,编码器pg有差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种类型,每种类型皆有不同的传送协议。所需的编码器pg卡型号需要考虑与变频器pg卡的兼容性。

     目前市场上的编码器种类繁多,专业化程度明显,常根据门类用途分类,如电梯专用型、机床专用型、伺服电机专用型等等。大部分编码器已具备智能化功能,具备多种并行接口与其它设备互通消息。

     编码器是将角度或直线位移转变为电信号的仪器,分为码盘和码尺两类。按读取模式可区分接触式和非接触式两大类别。前者使用电刷输出,通过接触导电区或绝缘区表达代码状态;后者则借助光敏元件或磁敏元件,采用透光区和不透光区代表代码状态。

     根据技术特点,编码器被区分为两种基本类型:增量式和绝对式。增量式编码器将位移转化为周期性电信号,再经转换成为计数值,代表位移的大小。相反,绝对式编码器能直接产生特定数字代码的每一个位置信息,因此仅需关注测量起始及结束的位置。

      旋转增量式编码器转动时生成脉冲信号,通过计数设备实时获得当前位置。若编码器停止运动或停电状态下,则靠计数设备内设的存储空间存贮原位置。因此,重新通电后,编码器运行期间不应发生信号干扰导致丢失脉冲现象,否则计数值的初始设置将会偏移,且偏移量未知,只能等待不良生产结果产生后方可发现。应对策略是设立参考点,当编码器经过参考点时,将参考位置纠正至存储器中的当前位置。此外,还常采用每次操作先寻找参考点和开机自动校准零点的方式进行控制。这种编码器的准确度取决于编码盘的机械位置,对停电和干扰免疫。

     绝对编码器以决定每个位置的唯一性著称,不必记忆和寻找参考点,不需要持续计数,只需在需要了解位置信息时直接读取即可。如此一来,绝对编码器的抗干扰性能和数据的可靠性得到显著提升。

     鉴于绝对编码器在定位方面无可比拟的优越性,该技术已广泛应用于工业控制领域。绝对型编码器因精度极高,输出 位数众多,若仍采用并行输出,每位输出信号便须确保充分连接,对于复杂工况更应采用隔离措施,连接电缆芯数增多,从而造成许多不便并降低可靠性。因此,特别是在多位数输出型,绝大多数都选择采用串行或总线输出形式。例如,德国生产的绝对型编码器中,最常用的串行输出模式是 SS I(同步串行输出)。

      至于多圈绝对式编码器,则借鉴了钟表齿轮机械原理。中心码盘旋转带动其他码盘(或多组码盘),在单圈编码基础上再加入更多圈数编码,以此扩展测量范围。这类编码器同样依据机械位置决定编码,每个位置编码独一无二,无需记忆。另外,由于测量范围宽广,实际上经常有余量,故无需刻意寻找标签卡在某个中间位置即可,极大地方便了安装调试。鉴于多圈式绝对编码器在长距离定位方面表现卓越,现已日益普及于工业控制定位实践之中。


 
 
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