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如何选择编码器?
根据需要选择合适的测量范围,保证编码器能够准确测量所需的运动。根据需要选择合适的编码器精度,以满足系统的精度要求。
考虑编码器的工作环境和特殊要求,如高温、高压、高海拔等情况,选择适合的编码器。
如何维护编码器?
定期清洁编码器表面的光学元件,避免灰尘影响测量精度。
防尘的工作环境中,应选择具备防水、防尘功能的编码器。
避免编码器受到冲击和碰撞,尤其是光学元件需要小心处理。
严格地讲,方波高只能做4倍频,虽然有人用时差法可以分的更细,但那基本不是增量编码器推荐的,更高的分频要用增量脉冲信号是SIN/COS类正余弦的信号来做,后续电路可通过读取波形相位的变化,用模数转换电路来细分,5倍、10倍、20倍,甚至100倍以上,分好后再以方波波形输出(PPR)。分频的倍数实际是有限制的,首先,模数转换有时间响应问题,模数转换的速度与分辨的度是一对矛盾,不可能细分,分的过细,响应与度就有问题;其次,原编码器的刻线精度,输出的类正余弦信号本身一致性、波形度是有限的,分的过细,只会把原来码盘的误差暴露得更明显,而带来误差。细分做起来容易,但要做好却很难,其一方面取决于原始码盘的刻线精度与输出波形度,另一方面取决于细分电路的响应速度与分辨度。例如,德国的工业编码器,推荐的佳细分是20倍,更高的细分是其推荐的精度更高的角度编码器,但旋转的速度是很低的。
一个增量编码器细分后输出A/B/Z方波的,还可以再次4倍频,但是请注意,细分对于编码器的旋转速度是有要求的,一般都较低。另外,如原始码盘的刻线精度不高、波形不,或细分电路本身的限制,细分也许会波形严重失真,大小步,丢步等,选用及使用时需注意。
前面的问题:一个正余弦A/B输出360PPR的增量编码器,小分辨角度可能是0.01度(如果25倍分频,且原始码盘精度有保证)。
有些增量编码器,其原始刻线可以是2048线(2的11次方,11位),通过16倍(4位)细分,得到15位PPR,再次4倍频(2位),得到了17位(Bit)的分辨率,这就是有些日系编码器的17位高位数编码器的得来了,它一般就用“位,Bit”来表达分辨率了。这种日系的编码器在较快速度时,内部仍然要用未细分的低位信号来处理输出的,要不然响应就跟不上了,所以不要被它的“17位”迷惑了。
式编码器和增量式编码器的区别
编码器光码盘上有许多道光通道刻线,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2进制编码(格雷码),这就称为n位编码器。这样的编码器是由光电码盘进行记忆的。
编码器比增量编码器更昂贵、更、更大。编码器由机械位置确定编码,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。型编码器有量程范围,适合用在一些特殊机床上。
增量编码器有一个缺点:即当发生电源故障时丢失轴位置。然而,对于编码器来说,即使发生电源故障也不丢失轴位置。可以输出各种代码,诸如二进制代码和 BCD 代码。
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。
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),于是就有了编码器的出现。
增量型编码器结构材料
增量型编码器由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转和反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
有些公司编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率―编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。
品质介绍
1 光栅线数也叫分辨率(外形尺寸越大可以做的分辨率越大)
常用100PPR,500PPR,1000PPR,
1024PPR,2000PPR,2500PPR
2 输出方式
集电极开路输出(通用型)
互补输出
电压输出
长线驱动输出
UVW输出(多用于伺服电机)
3 工作电压:常规有以下几种
5V/12V/24V/5-26V(通用型)/5-30V
4 防护性能:
常规为防油、防尘、抗震型
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