《電子技術(shù)應(yīng)用》
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編碼器的分類

2016-01-09

  摘要:想要精準(zhǔn)的控制電機(jī),,你一定會需要用到這樣一個東西,因?yàn)樗梢詭椭闫谱g飛速旋轉(zhuǎn)的電機(jī),?

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  光電編碼器應(yīng)用了光電轉(zhuǎn)換原理,,可以將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量。這是目前應(yīng)用最多的傳感器,,由于光電碼盤與電動機(jī)同軸,,電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時,碼盤(光柵盤)與電動機(jī)同速旋轉(zhuǎn),,反映當(dāng)前電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,。

  它主要由光源、碼盤,、光學(xué)系統(tǒng)及電路4部分組成,。那下面我們根據(jù)不同種類的光電編碼器進(jìn)行說明。

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  圖1

  一,、增量式編碼器

  它可以將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以在轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,,通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置,。并且位置是從零位標(biāo)記開始計(jì)算的脈沖數(shù)量是確定的,當(dāng)停電后,,編碼器不能有任何的移動,,再次上電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,,也不能有干擾而丟失脈沖,,不然,計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會偏移,。錯誤的結(jié)果很難發(fā)現(xiàn),,如不能準(zhǔn)確定位參考點(diǎn),則不能保證位置的準(zhǔn)確性,。所以每次操作都要先找參考點(diǎn),。但是這樣的編碼器它不受停電、干擾的影響,。

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  圖2

  增量式編碼器可利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出A,、B和Z三組方波脈沖;A,、B兩組脈沖相位差90度,,能夠判斷出電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,而Z相為每轉(zhuǎn)一圈輸出一個脈沖,,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位,。此編碼器原理構(gòu)造簡單,機(jī)械平均,,并且壽命可達(dá)幾萬小時,,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,可靠性高,。但是是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕對位置信息,。

  二、絕對式編碼器

  絕對式編碼器每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼,,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),,而與測量的中間過程無關(guān)。其位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的,。當(dāng)電源斷開時,,絕對型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。重新上電時,,位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的,。

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  圖3

  絕對編碼器能夠直接進(jìn)行數(shù)字量大的輸出,,在碼盤上會有若干的碼道,碼道數(shù)就是二進(jìn)制位數(shù),。在每條碼道上都會由透光與不透光的扇形區(qū)域組成,,通過采用光電傳感器對信號進(jìn)行采集。在碼盤兩側(cè)分別設(shè)置有光源和光敏元件,,這樣光敏元件則能夠根據(jù)是否接受到光信號進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)換,,輸出二進(jìn)制數(shù)。并且在不同位置輸出不同的數(shù)字碼,。從而可以檢測絕對位置,。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來決定的,也就是說精度取決于位數(shù),。優(yōu)點(diǎn):可以直接讀出角度坐標(biāo)的絕對值,,沒有累積誤差,電源切除后位置信息不會丟失,。編碼器的抗干擾特性,、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

  三,、混合式絕對值編碼器

  混合式絕對值編碼器,,它輸出兩組信息:一組信息用于檢測磁極位置,帶有絕對信息功能,;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息,。

  四、旋轉(zhuǎn)變壓器

  旋轉(zhuǎn)變壓器簡稱旋變,,是由經(jīng)過特殊電磁設(shè)計(jì)的高性能硅鋼疊片和漆包線構(gòu)成的,,相比于采用光電技術(shù)的編碼器而言,具有耐熱,,耐振,。耐沖擊,耐油污,,甚至耐腐蝕等惡劣工作環(huán)境的適應(yīng)能力,。一對極(單速)的旋變可以視作一種單圈絕對式反饋系統(tǒng),應(yīng)用也最為廣泛,。

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  圖4

  五,、正余弦伺服電機(jī)編碼器

  可以不采用高頻率的通訊即可讓伺服驅(qū)動器獲得高精度的細(xì)分,這樣降低了硬件要求,,同時由于有單圈角度信號,,可以讓伺服電機(jī)啟動平穩(wěn),啟動力矩大。

  為了讓能能更好的測試電機(jī)的性能參數(shù),,ZLG致遠(yuǎn)電子MPT 電機(jī)測試系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)“自由加載引擎”技術(shù),,可進(jìn)行控制響應(yīng)測試、階躍響應(yīng)測試,。能夠滿足對電機(jī)和驅(qū)動器的瞬態(tài)測量需求,,推動行業(yè)的發(fā)展。


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