GLFore的机械故障诊断仪好用吗?

> 新闻详情
增量型编码器分辨率选择的三种方法
发布日期:
浏览次数:21572
来源:网络转载
&从增量型编码器行业而言,根据几家国内增量型编码器市场公布的中期报告,产业销售在2013年上半年的确没有太大的亮点,不过随着我国加大智能与节能化的建设投资,增量型编码器产业终究还是蕴含较大的市场机遇,企业应持续开发相关产业市场。
&&增量型编码器分辨率选择的三种方法:
1、单圈脉冲数尽量选择为所需要的精度控制,这样可以减少缩放比例,如12m测量范围,测量显示仅需1m/步(低分辨率),则可选择12ppr,如果需要显示0.01m/步(高分辨率)应选择1200ppr或者以上的编码器。如果你选择了600ppr的编码器测量显示0.01m/步的精度,则需要进行比例换算,降0.02m/步换算为0.01m/步。
2、将所选择的单圈脉冲数ppr和驱动增量编码器的最大转速综合考虑,计算工作频率,确保其不会引起在最大转速下脉冲输出频率超过编码器的脉冲输出频率和控制器的输入频率。
3、注意可能使用的控制器带有2倍或者4倍倍频功能,按以上事例,0.01m/步的测量精度,选择600ppr并进行2倍频或者300ppr进行4倍频,可达到同样的效果。
&&增量型编码器的特点具有体积小,重量轻,机构紧凑,安装方便,维护简单,驱动力矩小,其具有高精度,大量程测量,反应快,数字化输出特点,非常适合测速度,可无限累加测量。但是存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。
深圳市宏电技术股份有限公司积极响应国家交通运输部的要求,...
新闻排行榜
版权所有∶中自网 经营许可证编号∶行业社区 ||轨道交通|石化||电力&
|论坛|博客|
当前位置:
增量式编码器VS绝对式编码器 哪个合适您?
发布时间:&&&&
摘要:为应用选择合适的编码器时您需要考虑很多因素,在增量式编码器和绝对式编码器之间您会如何选择?本文对两种编码器作了详细介绍。
  可在各种应用中为运动提供反馈,例如将病人放在磁共振成像仪的适当位置或以每分钟300瓶的速度灌装饮料。在选择编码器时用户必须考虑一些至关重要的应用特性:是跟踪直线运动还是旋转运动?采用编码器还是磁性编码器?此外为成功实现专业应用控制工程网版权所有,用户还应考虑是选择还是--即使采用相同的传感机制,这两种编码器的性能也有巨大差异。为实现一个成功的应用系统您需要了解上述两种编码器的所有相关特性并做出正确选择。  顾名思义,绝对式编码器可以记录编码器在一个绝对坐标系上的位置,而增量式编码器可以输出编码器从预定义的起始位置发生的增量变化。增量式编码器需要使用额外的电子设备(通常是、计数器或)以进行脉冲计数,并将脉冲数据转换为速度或运动数据,而绝对式编码器可产生能够识别绝对位置的数字信号。综上所述,增量式编码器通常更适用于低性能的简单应用,而绝对式编码器则是更为复杂的关键应用的最佳选择--这些应用具有更高的速度和位置控制要求。输出类型取决于具体应用。
  增量式编码器  当增量式编码器移动时,编码器会产生一个正比于轴旋转速度(旋转编码器)或运动距离(线性编码器)的二进制脉冲流。采用光学编码器时控制工程网版权所有,放置在LED光源和光传感器之间的特定样式的码盘或直线码带可交替导通或阻断光束,由此产生模拟信号;然后额外电路(通常是板载ASIC)会将模拟信号转换为方波。磁性编码器可以采用多种机制运行,但都会旋转一个磁场,由此产生电压脉冲或可以转换为脉冲的电阻变化。  单通道增量式编码器只能输出单脉冲流,因此只能提供有限信息。根据编码器的分辨率,即旋转编码器每圈的脉冲数或线性编码器运动的运动距离(毫米/英寸),外部电子设备可以进行脉冲计数,并计算速度或相对某个参考坐标(起始位置)的轨道偏移,由此确定编码器位置。单通道设计为单向输送机系统等应用提供了出色的解决方案。  单通道编码器操作简单、牢固耐用且价格经济,但是它有一个重要缺陷,即无法确定运动方向。确定运动方向需要编码器具有更多输出(通常采用相位差为90°的双通道设计,实现通道"A"和通道"B"独立输出)。由于双通道编码器的信号输出具有2个上升沿和2个下降沿,因此有时也称为正交编码器。运动方向决定哪个通道先到达高电平,这使得处理器可方便地监控运动方向(参见图1)。操作人员可通过触 发一个或两个通道的脉冲前沿和后沿提高 编码器分辨率--最大可提高4倍。
  通道A  通道B  累积脉冲计数  图1:正交编码器产生两个相位差为90°的脉冲流,由此系统可以通过监控哪一个通道的相位超前来确定运动方向。触发脉冲前沿和后沿可提高编码器分辨率--最大可提高4倍。  正交编码器为具有挑战性的复杂应用提供了牢固耐用的解决方案。在高度振动的应用中,单通道编码器可能将一个相对于设定点的轴抖动产生的脉冲流误解为一个真实的位移,正交编码器则能够识别方向上的变化并忽略脉冲流或将其视为噪声而过滤掉。  增量式编码器还可以包含一个额外的通道,即索引通道(或称Z通道)。该通道可使旋转编码器或处于特定位置的线性编码器每圈产生一个脉冲(参见图2)。Z通道可以在启动时确定特定位置。在高速应用中,使用Z通道可以方便地指示单独的一圈,并由此计算转速。
  图2:用于光学正交编码器的码盘显示的是Z通道的内码道圈,每圈可产生一个单脉冲。外圈与A通道和B通道相对应;注意它们的相位差为90°。  增量式编码器一般只适用于简单应用,无论控制设备是计数器、PLC还是变频器,直接连接编码器和控制器即可。  选择编码器前您需要了解以下内容:  1.您的应用的复杂程度?  2.您需要控制的参数(速度、位置、方向)?  3.如果断电,您可以承受返回初始位置导致的成本吗?  4.您的应用需要的性能水平(单圈脉冲数)?  5.编码器如何与系统中其他电子设备通讯?您的系统是否需要通过多种通讯种协议中的一种进行通讯?  6.您的应用是否是成本敏感型应用?  绝对式编码器  增量式编码器的最大缺点是系统断电时(例如临时停电)它不会跟踪任何由编码器输出的增量变化。  因此,为了提供准确的位置数据,增量式编码器在启动时必须返回初始位置。对于输送机这样每晚都会停机,然后每天早上再重新启动的应用而言,增量编码器返回初始位置不会对应用造成影响。但是在汽车装配机械手臂等应用中,如果焊接座椅支架时断电,增量编码器返回初始位置会严重损坏产品和机械手臂。绝对式编码器是实现高可靠性应用的理想之选。  与增量式编码器不同,绝对式编码器不会输出脉冲,而是输出数字信号以指示编码器位置,并将编码器位置作为绝对坐标系中的静态参照点。因此,绝对式编码器在断电时仍然能够保存其绝对位置记录。重新启动后系统可立即恢复运动,无需返回初始位置。  绝对值型旋转编码器具有一个连接在轴上的码盘和一个固定光栅,允许系统为每一个行程点都生成一个唯一的二进制标识符(线性传感器工作原理与此类似,为简单起见,本文将重点介绍旋转编码器)。随着码盘旋转到固定光栅上,系统会定期读取标识符,将其作为多位数字信号输出。相关控制器或变频器可轮询编码器以捕获位置数据,并可直接利用这些数据或将其处理为速度信息。  光学编码器的固定光栅上具有交替的透明和不透明区,同样,码盘上也有透明和不透明区,这就形成了一组码盘圈(码道),并在码道上形成辐射区(参见图3);每一个码道都由一对不同的LED光源/光传感器读取。码盘位于固定光栅顶部,通常位于包含检测器矩阵和相关电子器件的传感专用集成电路(ASIC)上部。随着码盘旋转,码盘的透明区定期与固定光栅上的透明区重合,使光信号得以到达检测器并生成脉冲。码盘上每一个码道对应输出中的一个bit;码道数量为n时可生成2n个辐射位置。绝对式编码器的现行标准分辨率是12bit,或每旋转一圈生成4096个位置。此外某些型号的产品还可提供22bit(4.19x106个位置)或更高的分辨率。  磁性编码器工作原理与光学编码器类似。  某些应用涉及长距离运动,需使用多圈型码盘,此时,第2个码盘(或更多码盘)与主码盘啮合,跟踪主码盘的旋转数。每次主码盘旋转完毕后,第2个码盘都会进行索引,这种设计为索引码盘每圈中轴的位置都分配了一个唯一的坐标--最多4096圈。
  图3:光学绝对式编码器分辨率的每一个bit都对应的码盘中的一个码道。位数n (2n) 等于2n辐射位置。和B通道相对应;注意它们的相位差为90°。  采用绝对式编码器的应用通常都比较复杂,需要部署硬软件,以便与系统中其他电子设备(PLC、变频器等)交互。  增量式编码器VS绝对式编码器  没有适用于一切应用的编码器,您需要根据您的应用需求选择合适的编码器(参见下表)。增量式编码器易于集成和维护。在不太复杂的应用中成本是用户关心的主要问题,这时增量式编码器不失为最佳选择,增量式编码器常用于速度或速率监控,例如调节仓库或邮件分拣设施中输送机的线速度。根据应用是否需要控制运动方向,您可决定采用单通道增量式编码器还是正交编码器。
  如上所述,绝对式编码器适用于安全问题至关重要、不允许编码器返回初始位置的应用,如高性能的数控机床应用。此外,该类型编码器还是返回初始位置会大幅增加作业时间或应用成本的应用的理想选择,例如在持续多天的分析中DNA测序仪供电中断,则系统需要可靠重启而不损坏精心培养的样品或影响分析结果。绝对式编码器支持在恢复供电时继续工作。  由于绝对式编码器输出的是数字信号,因此能够兼容多种通讯协议和总线CONTROL ENGINEERING
China版权所有,包括BiSS、同步串行接口(SSI)、DeviceNet、Profibus、Modbus、CANopen以及其他基于以太网的众多通讯协议。  如果没有合适的反馈设备,即使采用世界上最好的定位部件也无济于事。根据应用特性,选择合适的编码器可实现理想的解决方案。原始设备制造商和机床制造商需要了解增量式编码器和绝对式编码器的各种特性,并将其与应用需求进行比较,由此可以按计划、按预算打造具有所需性能和使用寿命的产品或系统。
  丹纳赫工业技术集团旗下Hengstler和Dynapar品牌,拥有50多年的编码器和电机反馈设计与制造经验,可提供全球最广泛的运动反馈控制编码器、旋转变压器产品及附件,一直为几乎所有重载、轻工业、伺服和工厂自动化应用提供创新型定制解决方案。创新产品,想你所想,并在你需要时随时交付CONTROL ENGINEERING
China版权所有,这就是Hengstler和Dynapar的卓尔不群之处。  更多信息请访问。
标签:,,,,,,
手机随时阅读更多精华文章,请关注控制工程网微信订阅号。
版权声明:版权归中国控制工程网所有,转载请注明出处!
通过本站与本文涉及的厂商
您的姓名:
单位名称:
联系电话:
电子邮件:
本站注册会员请登录后填写反馈更快捷
在线研讨会
时间:06月22日 14:00
本次研讨会将针对新时代下关于智能制造的新趋势与新技术,点亮传统信息化软件的认知盲区,讨论在中国市场上智能化系统面临的局限,并针对性地提出新一代智能工厂整体解决方案。&&预先提问您现在所在的是:
→ 浏览主题:
* 帖子主题:
文章数:1854
年度积分:53
历史总积分:5929
注册时间:
2011国庆活动
2010年度博客贡献奖
2010年四月影像
09工控人生征文
一讲到PLC与编码器的连接,很多人就立刻想到了高速计数,高速计数仅仅是针对于增量型编码器的方波脉冲信号,对于绝对值编码器实际上无需计数累加,&高速计数&已没有意义。而即使是增量的方波脉冲信号,也有很多技术特征不同,PLC使用人员在选择编码器时必须分辨清楚:
1),5V差分驱动信号,编码器特征是工作电压是5V,ABZ信号输出线有6根:A+,A-;B+,B-;Z+,Z-。注意A-是相对于A+的反相(就是当A+为高电平,A-就是低电平,当A+为低电平,A-就是高电平),有时也有是在A的头上加一个横线表示。
含反相信号的优点是抗干扰能力强,传输距离远,因为脉冲信号是电压信号,A+,A-互为反相两个线缆双绞在一起,从电缆外部看几乎都没有&变化&了,没有电磁场的波也就不易受外部电磁场的影响,即使有干扰影响,在接收端的&差分&(&差&就是做减法的意思)后消除了共模干扰。但是5V信号电压偏低,对于较大型电机和较复杂的现场工控就不适合,目前主要用户是伺服电机等小型化设备中,PLC大都不用(如有运动控制卡的会用此信号接口)。
在欧系产品的有些说明书里面,这个信号有时会用TTL表示,但是在国际RS422标准出来推广以后,逐渐的也有用RS422表示,并且有些RS422的信号做到的是5--24V。
2),集电极开路信号,(PNP或者NPN),就是简单的10-24V的ABZ三根线,没有反相信号。注意这个信号有PNP与NPN之分,事实上确实就是三极管放大电路,应该完全对应接收端匹配。例如NPN的编码器配NPN的PLC。早先的半导体放大电路的发展,日本与欧洲各自有所侧重,日本的基本是以NPN结晶体管放大电路为主,而欧洲的基本是以PNP电路为主,两者虽然可以用&上拉电阻&采集电压信号同样获得方波互通,但是通过这种上拉电阻的方波信号在高速和干扰杂波的情况下信号品质很差,容易造成误读。上拉电阻仅仅是经济而临时性办法,不应一直有用。
集电极开路输出的信号,尽量要与原极性一致的匹配,而不是上拉电阻(编码器内部或PLC内部预先加入的上拉电阻),在编码器选择性和PLC的选型是需要特别注意。
目前的经济性PLC和日系经济型编码器很多就是这种&集电极开路信号&的。
集电极开路信号除了信号匹配性需要特别注意以外,由于没有反相信号平衡,它的抗干扰能力较差,而对于感应到的反向冲击电压很容易烧毁电路(例如电机启动瞬间产生的电磁场冲击),这种信号是较低端的信号,一般建议只用在小型加工设备(固定设计环境)的场合。
3),推挽式放大电路(HTL-3),编码器特征也是10-30V的ABZ三根线,但是它是将集电极开路的NPN和PNP的放大电路叠加,形成&推拉放大&,因此它可以兼容PNP和NPN的接口,并且没有上拉电阻的漏电流可能,另外它对于反向冲击电压有回路把冲击能带走,也不易烧毁电路。具有推挽式(也有叫推拉的,也有叫HTL的)信号的编码器可以兼容连接集电极开路的PNP或者NPN接口。
4),推挽式放大电路含反相信号(HTL-6),编码器特征是10-30V并6根线,A+,A-;B+,B-;Z+,Z-,它既有了推挽式HTL三线式的优点,又有了差分式抗干扰平衡的优点。另外请注意,哪怕PLC只有ABZ三个接口而没有A-B-Z-,这种编码器的电缆也要保留至接收端,A-B-Z-悬空封闭,因为编码器信号是电压式的,这类编码器信号就算不接电缆保留至接收端,它仍然能够有电压在上面而起到电压平衡的效果(如果接收端三线接口,差分效果就没有了),仍然有提高抗干扰的能力。编码器信号能够传输200米距离的就是指这种信号(例如GI58N增量型编码器)。
请注意,这是西门子等大品牌欧系主推的增量编码器接口!西门子的变频器和高端PLC基本都是这种接口,哪怕只接三根线。
5),5&30V推挽式含反相信号(HTL-G6),这是全兼容上述四种信号的,并且为防止接错线,这个信号做了电源短路保护和信号短路保护,包括电源在内的8跟线接错是不应该烧电路的,接错也不烧是HTL-G6的特征。这个信号可以传输达300米(编码器专用电缆),信号强度大,抗干扰能力强,是今后自动化应用值得推荐的编码器信号接口。当然,对于5V差分你如果预先确定的话,请还是选择第1种信号,5V差分驱动。
欧系品牌的编码器,例如德国海德汉、Sick、TR等增量编码器都有上述HTL-6的增量信号可供选择;
GEMPLE提供的增量型编码器的输出信号,属于上述的第4种和第5种,例如GI58N和GI40N等都有这个接口可选。
日系编码器(包括韩国品牌)在中国市场上没有看见有第4种和第5种,绝大部分是第1种和第2种,5V差分驱动和集电极开路输出,而且集电极开路输出也是基本上是NPN,这个信号与欧系PLC的连接在匹配上存在差异,如需选择请特别关注信号匹配性要求。
其他:增量编码器还有一种输出信号是正余弦信号输出,这一般用于伺服电机和电梯曳引机上,PLC基本上没有这样的接口,除非是高档的运动控制卡有些。
此帖来自中华工控网。
原文件地址:
文章数:1854
年度积分:53
历史总积分:5929
注册时间:
2011国庆活动
2010年度博客贡献奖
2010年四月影像
09工控人生征文
太多PLC与编码器信号连接上的干扰问题,或者容易烧坏等问题,其实在编码器选型之初已经埋下错误。
文章数:1854
年度积分:53
历史总积分:5929
注册时间:
2011国庆活动
2010年度博客贡献奖
2010年四月影像
09工控人生征文
关于高速计数的电子开关频率
这个是PLC高速计数的反应灵敏度,实际上这个数值并非越高越好,因为反应过于灵敏,(即电子开关频率较高,有些大于300KHz),反而会对于干扰信号的窜入难于判别,同时plc内部的CPU在此所占用资源耗大,对于程序容量相应减少。我曾经碰到一位老兄,选择的是1MHz的响应,用的却是一个日系编码器(经济等级NPN的),现场搞了半个月的抗干扰布线,再来找我问为什么干扰弄不好。
目前PLC自带的高速计数的开关频率都不高(受限于CPU资源和抗扰动处理),一般都是50kHz或以下,而且请注意是单个编码器还是两个编码器,以及是仅用A相还是A/B双相,这样的开关频率都是不一样的,需要看好手册数据。这样对于编码器的分辨率选择以及转速就有限制,在选择编码器是需要计算的。例如50kHz的开关频率,选择常用的1024PPR方波脉冲(AB还是仅A相看plc手册),那么它的转速最高是:4=2330RPM(转/分钟)。但请不要用足这个数,建议使用75%左右。
文章数:12630
年度积分:1571
历史总积分:21585
注册时间:
工控人谈电商
2013国庆活动
2011国庆活动
感谢楼主总结分享
就我所知
5V差分驱动信号,有产品称为长线驱动,线性驱动。
小型PLC也有可以接收这种信号的,只是你是否需要。
应急见有将次电路改接用普通编码器。
推挽输出正逐步替代单一的输出。
经验
选编码器分辨率,
通过精度要求求算出一个下限
通过接收器最高相应求算出一个上限
在上下限之间选一个好计算经济货期短的。
爱抬杠,爱较真,爱琢磨,爱新,爱你
& & 大脑缺氧,爱进水
& & 纵然真理在手,只要..........就闪------谁撑着都没用
文章数:1854
年度积分:53
历史总积分:5929
注册时间:
2011国庆活动
2010年度博客贡献奖
2010年四月影像
09工控人生征文
对于编码器信号选型的不了解,遇到干扰问题或者烧坏编码器,太多人把时间都冤枉花在查现场布线、查干扰源上,而实际上对于编码器选型的正确性,以及电子开关频率是否正确(太高或太低)都不清楚,有时选型已经埋下错误,到了现场做的都是东补西补的救火队工作,效果还是不能长期保证的。
我碰到的太多用户来问增量编码器问题,一半以上都是选型就已经不正确了。
文章数:2529
年度积分:638
历史总积分:4871
注册时间:
谢谢楼主分享 确实不错的编码器知识此帖发自手机工控论坛
文章数:2290
年度积分:793
历史总积分:9422
注册时间:
谢谢分享,涨姿势了。此帖发自手机工控论坛
文章数:1854
年度积分:53
历史总积分:5929
注册时间:
2011国庆活动
2010年度博客贡献奖
2010年四月影像
09工控人生征文
Z信号对于PLC的连接应用:
大部分的PLC接收设备只写了接收A/B信号,而没有接收Z信号的口,很多人不熟悉这个Z怎么用。实际上Z信号可以进PLC普通开关输入点,因为每圈只有一个,它的开关频率较低,普通开关点就可以接收。Z信号是增量编码器上除了A,B信号以外,另外的一个信号,每转就一个,脉冲宽度相当于A/B相信号的脉冲宽度,或1/4宽度(各厂家有不同的),有规定其上升沿对齐A相一个脉冲周期的哪个位置。这样,Z信号在一个转圈内位置是“唯一绝对”的零位,通过读取Z信号,可以在一个转圈内修正增量信号因丢脉冲而产生的计数误差,如果是很多圈工作,可以在每圈作为参考信号修正。
& 这种方法在光栅尺与角度编码器中更加重要,在光栅尺和角度编码器上,这种信号叫参考信号“R”(有的为I),光栅尺有每隔一段位置一个R信号,而角度编码器是每隔几十度一个R信号(如20度),每隔一段距离(角度)的位置就可以修正参考。
例如A/B的脉冲数是1000线,4倍频以后每圈的计数是4000一个周期的出现1个Z,而如果是的再出现Z,那多出来或少了的2就可以判别修正了。
但是,另一方面Z信号也是有可能出错的,而一旦出错带来的判断那就是错的很大了,所以它也只是“参考信号”,真正要解决增量信号干扰及计数出错,还是要用绝对值编码器作为更为可靠的“参考信号“。
文章数:1854
年度积分:53
历史总积分:5929
注册时间:
2011国庆活动
2010年度博客贡献奖
2010年四月影像
09工控人生征文
需要说明的是,Z信号一般是进PLC普通开关点,它在PLC内的扫描是与高速计数不同步的,如果是现场干扰引起的A,B出错,或者停电后有惯性与下滑移动,Z信号判断同样也有出错可能,不能以为有了Z信号的判断修正就完全可以解决增量信号因干扰丢脉冲问题。
更多关于增量编码器和绝对值编码器的资料可向我公司咨询,或在中华工控网我公司网页上下载资料:
很多网友希望能即时交流编码器技术问题,可申请加入编码器专业技术QQ群: 。
[此贴子已经被作者于 9:31:47编辑过]
文章数:12630
年度积分:1571
历史总积分:21585
注册时间:
工控人谈电商
2013国庆活动
2011国庆活动
回复 #8楼 @Q
如果使用PLC高速计数功能,手册里给了Z信号端子(不是任一个输入),那就一定要用这个特定端子。编码器转快了,Z信号也很窄,普通输入会丢掉。
再一个如果设置了Z信号复位功能,又没接到指定端子,这功能白设。
爱抬杠,爱较真,爱琢磨,爱新,爱你
& & 大脑缺氧,爱进水
& & 纵然真理在手,只要..........就闪------谁撑着都没用
工控学堂推荐视频:信号连接―编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC;如单相联接,用于单方向计数,单方向测速;A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速;A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量;A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负;对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输;对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输;1、按照读出方式编码器
信号连接―编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。
A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。
1、按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.
接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
2、按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。
绝对型旋转光电编码器,因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆,已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。
绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI(同步串行输出)。
3、单圈绝对式编码器和多圈绝对式编码器
旋转单圈绝对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对式编码器。
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对式编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。
4、绝对型旋转编码器的机械安装使用:
绝对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。
1)高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向高精度控制定位,例如轧钢的辊缝控制。另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。
2)低速端安装:安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高,此方法一般测量长距离定位,例如各种提升设备,送料小车定位等。
3)辅助机械安装:
常用的有齿轮齿条、链条皮带、摩擦转轮、收绳机械等。
5、光学编码器功能特点
采用反射式感应技术
表面贴装无引脚封装
提供两通道模拟信号输出
计数频率:20 KHz
采单一5.0V电源运作
工作温度:-10到70oC
编码分辨率:180 LPI
14. 我想:不需要记位置选增量式编码器,需要记位置我就选多圈增量式编码器。什么情况下选用单圈绝对值编码?
旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。所以如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器,360度以内的就用单圈绝对值编码器。
15. 增量编码器能测多圈的角度吗?
可以 但是需要外加DSP,单片机等处理芯片
比如说2500线的增量式编码器每360°输出2500个A、B脉冲,DSP计数程序需要将每获得2500个脉冲当成1圈;
如果你需要测量720°,那么程序计数可以将5000个脉冲计数当成1圈。 这是很灵活的,就是看你程序中的设置
但是增量式编码器一般会配备1个Z(原点)信号,如果你采用非整数圈计数的话Z信号是不能使用的。
16. 增量编码器与绝对式编码器共同点是什么
共同点就是 2个能给驱动或者上位机提供实时位置信息,不同点是 绝对值的能记忆信息。
17. 增量式编码器和绝对编码器区别
增量式编码器 是对采样值得前后两个值的差值(不是绝对数值)进行编码.而绝对编码器是对绝对数值(不是相对数值)进行编码.比如x[1]=2,x[2]=9 增量式编码器对9-1=8编码得到1000.绝对编码器得到.
2.使用增量编码时传输速率必须足够高否则会产生失真 ,就像电容滤波时的惰性失真. 绝对编码时对传输速率没有特别要求,速度慢也不会失真,只要你能忍受.
18. 绝对值式编码器与增量式编码器最高线数分别是多少?
其实你说的最高线数并不是非常准确。理论上,其实分辨率不仅受到编码器体积的限制,同时也受到驱动器编码器接口频率的限制。
我所接触过的:
增量编码器,外径在20mm-30mm,7500线
绝对编码器:22-26位
当然,绝对编码器还要分模拟输出以及数字输出的。
上面的值只是针对数字输出的
对于模拟输出的,其相当于一个多极的旋转变压器,理论上,分辨率不受限制,取决于上位机采样以及接口频率。
19. 增量式编码器的脉冲数 分辨率 以及线数都是什么请帮忙区分一下!
脉冲数 分辨率 线数 都是同一个意思,只是叫法不同。
意思是编码器旋转一圈所产生的脉冲个数。
20. 我有一个伺服电机 标有转速3000转/分,0.4kw ,2500线增量编码器,怎么样计算电机每转一周的脉冲数
2500线是指编码器光盘刻了2500道线,容易理解?一圈分为1/2500
一般驱动内部都有4倍频,看你的是否日系伺服,若是,那应该就是10000个脉冲
(就是1线=4个脉冲反馈,2500线=10000个脉冲反馈,1圈就10000个脉冲)
21. 伺服电机转矩控制时, PLC能否读取其编码器的脉冲值 进而得知其转动的角度
伺服驱动一般有个编码器仿真输出,是增量信号,集电极输出或者差分输出。A/B/Z方波脉冲(Z为圈数信号)。
这个取决于你的PLC。有没有高速信号采集点。还有就是能接收,PLC内部有没有算法。
呵呵,中低端的PLC中我还没见过有这样的模块。或许三菱、西门子的有。 专业的运动控制器一般都有读取增量式编码器功能。
另,PLC也可以用通讯方式采集伺服驱动参数啊。比如485、232----看你要求的实时性了。
再另,负载惯性大,本来就不好控制,看下伺服参数调整或再看下是否选型电机惯量过小不匹配造成
22. 用变频器控制伺服电机,如何读取伺服电机编码器反馈信号到plc 用变频器控制伺服电机,电机编码器连接到变频器编码器,想读取编码器的反馈信号到PLC,PLC电压为24V,如何读取伺服电机编码器反馈信号到plc。 用富士的变频器控制伺服电机(电机8KW),控制小车行走,不是用伺服驱动器控制伺服电机,需要读取编码器的反馈信号,如何读取伺服电机编码器反馈信号到plc(欧姆龙),用分频能读取编码器的反馈信号吗?有能提供分频电路的吗? 电机品牌:AEALLAND Smart Motors
你用的是西门子的伺服电机吗?
好像西门子习惯上称呼“变频器”,不管是带普通电机的还是带伺服电机的都这样叫。实际上,带伺服电机的叫伺服驱动器或伺服放大器要恰当一些。
一般伺服驱动器都有一个脉冲分频输出的功能,可以把电机反馈的编码器脉冲经过分频后输出,作为上位系统闭环的参考。
当然,这个分频的脉冲可以接入PLC了。不过要注意脉冲型式以及脉冲最高频率是否匹配。大多数的伺服出来的编码器回馈信号都为5V,驱动不了PLC里面的输入光耦,如果需要用,需要外接光耦转一下信号。8千W的伺服电机的反馈信号想直接接到PLC上肯定是不行的,你得先用一个比例环节把反馈信号缩小,再通过若干个RC网络后才能将反馈信号接到PLC上,但必须有带模拟量输入的PLC,我这儿说的就PID控制了,你可以根基实际情况设计一个PID了。市场上也有现成PID设备,你可以去参考参考。变频器根本无法驱动伺服电机,如果能转分频输出的是5V,可以用旋转检测输出口24V。
23. 用变频器的编码器输出信号经PLC,怎样在去控制伺服驱动器,使伺服电机的转速和变频器的转速一致?
三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、专业论文、各类资格考试、中学教育、生活休闲娱乐、编码器19等内容。 
 编码器的选型及技术解答_机械/仪表_工程科技_专业资料。编码器的选型及技术解答一、问:增量旋转编码器选型有哪些注意事项? 应注意三方面的参数: 1. 机械安装尺寸...  案例名称 作者姓名 作者部门 写作日期 光电编码器介绍 变频器测试室 关键词: 光电编码器、绝对式、增量式 摘要 :本文对现有的光电编码器的原理进行了介绍,并对...  什么是编码器_电子/电路_工程科技_专业资料。一、什么是编码器 编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、 传输和存储的信 号形式的...  图 1-1 增量式光电编码器的组成 图 1-2 增量式光电编码器的输出信号波形 1.2.2 基本技术规格 在增量式光电编码器的使用过程中,对于其技术规格通常会提出 不...  编码器图解_电子/电路_工程科技_专业资料。编码器图解(1) 1、 认识编码器(编码器在机器人控制中的应用) 2、编码器的测量对象 3、编码器测量直线位移的方式 (...  在编码器供电电压和信号接受装置的电压 不一致的情况下可以使用这种类型的输出电路。 图 2-1 NPN 集电极开路输出 图 2-2 PNP 集电极开路输出 对于 PNP 型的...  在 ECT 模块中的输入捕捉定时器和脉冲累加器可以实现 旋转编码器的脉冲计数。 方案: 1、输入捕捉(Intput Capture)计数方式。通过输入捕捉模块,进行脉冲输入捕 捉,...  如何判断旋转编码器的好坏① 接 PLC 查看脉冲个数或码值是否正确; ② 接示波器查看波形; ③ 用万用表电压档测试输出是否正常 。 编码器为 NPN 输出时: 测量...  编码器工作原理及型号分类 [发布时间] 16:16:08 [浏览量]119 [返回] 编码器的原理与应用 编码器是一种将角位移转换成一连串电数字脉冲的旋转式...

我要回帖

 

随机推荐