編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制,、轉(zhuǎn)換為可用以通訊,、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備,。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號,,前者稱為碼盤,,后者稱為碼尺,。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種,;按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類,。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小,。絕對式編碼器的每一個位置對應(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),。
增量伺服電機(jī)編碼器介紹
增量編碼除了普通編碼器的ABZ信號外,,增量型伺服編碼器還有UVW信號,國產(chǎn)和早期的進(jìn)口伺服大都采用這樣的形式,,線比較多,。
增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置,,當(dāng)編碼器不動或停電時,,依靠計數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣,,當(dāng)停電后,,編碼器不能有任何的移動,當(dāng)來電工作時,,編碼器輸出脈沖過程中,,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,,計數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會偏移,,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道,。
解決的方法是增加參考點(diǎn),,編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn),將參考位置修正進(jìn)計數(shù)設(shè)備的記憶位置,。在參考點(diǎn)以前,,是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此,,在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn),,開機(jī)找零等方法。
比如,,打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,,每次開機(jī),我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,,它在找參考零點(diǎn),,然后才工作。
絕對伺服電機(jī)編碼器介紹
絕對型旋轉(zhuǎn)光電編碼器,,因其每一個位置絕對唯一,、抗干擾、無需掉電記憶,,已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度,、長度測量和定位控制,。
絕對編碼器碼盤上有許多道刻線,每道刻線依次以2線,、4線,、8線、16線……編排,,這樣,,在編碼器的每一個位置,通過讀取每道刻線的通,、暗,,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器,。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的,,它不受停電、干擾的影響,。
絕對編碼器由機(jī)械位置決定的每個位置的唯一性,,它無需記憶,無需找參考點(diǎn),,而且不用一直計數(shù),,什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置,。這樣,編碼器的抗干擾特性,、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了,。
由于絕對編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于伺服電機(jī)上,。絕對型編碼器因其高精度,,輸出位數(shù)較多,如仍用并行輸出,,其每一位輸出信號必須確保連接很好,,對于較復(fù)雜工況還要隔離,連接電纜芯數(shù)多,,由此帶來諸多不便和降低可靠性,,因此,絕對編碼器在多位數(shù)輸出型,,一般均選用串行輸出或總線型輸出,,德國生產(chǎn)的絕對型編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。
從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器 旋轉(zhuǎn)單圈絕對式編碼器,,以轉(zhuǎn)動中測量光碼盤各道刻線,,以獲取唯一的編碼,,當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時,編碼又回到原點(diǎn),,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,,這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,稱為單圈絕對式編碼器,。如果要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,,就要用到多圈絕對式編碼器。
編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時,,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),,在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,,以擴(kuò)大編碼器的測量范圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,,每個位置編碼唯一不重復(fù),而無需記憶,。
多圈編碼器另一個優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大,,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),,將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,,而大大簡化了安裝調(diào)試難度。多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優(yōu)勢明顯,,歐洲新出來的伺服電機(jī)基本上都采用多圈絕對值型編碼器,。
伺服電機(jī)編碼器絕對式和增量式區(qū)別
增量與絕對是指的編碼器是增量式還是絕對式。增量式只能記住它自己走了多少步,,當(dāng)然,,還會有一個原點(diǎn)。在開機(jī),,第一次走過原點(diǎn)以前,,它是不知道自己的位置在什么地方的。而絕對編碼器只要上電就能知道自己現(xiàn)在所處的位置,。絕對編碼器需要刻更多的線,,成本更高,性能更好,,所以貴,。