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編碼器原理及常見知識問答

時間:2018-05-03 10:51:25來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:? 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。

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.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是"1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是"1”還是"0”,通過"1”和“0”的二進(jìn)制編碼來將采集來的物理信號轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼可讀取的電信號用以通訊、傳輸和儲存。

編碼器工作原理:

利用電磁感應(yīng)原理將兩個平面型繞組之間的相對位移轉(zhuǎn)換成電信號的測量元件,用于長度測量工具。感應(yīng)同步器(俗稱編碼器、光柵尺)分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩類。前者由定尺和滑尺組成,用于直線位移測量;后者由定子和轉(zhuǎn)子組成,用于角位移測量。

1957年美國的R.W.特利普等在美國取得感應(yīng)同步器的專利,原名是位置測量變壓器,感應(yīng)同步器是它的商品名稱,初期用于雷達(dá)天線的定位和自動跟蹤、導(dǎo)彈的導(dǎo)向等。在機(jī)械制造中,感應(yīng)同步器常用于數(shù)字控制機(jī)床、加工中心等的定位反饋系統(tǒng)中和坐標(biāo)測量機(jī)、鏜床等的測量數(shù)字顯示系統(tǒng)中。它對環(huán)境條件要求較低,能在有少量粉塵、油霧的環(huán)境下正常工作。定尺上的連續(xù)繞組的周期為2毫米。滑尺上有兩個繞組,其周期與定尺上的相同,但相互錯開1/4周期(電相位差90°)。

感應(yīng)同步器的工作方式有鑒相型和鑒幅型的兩種。前者是把兩個相位差90°、頻率和幅值相同的交流電壓U1和U2分別輸入滑尺上的兩個繞組,按照電磁感應(yīng)原理,定尺上的繞組會產(chǎn)生感應(yīng)電勢U。如滑尺相對定尺移動,則U的相位相應(yīng)變化,經(jīng)放大后與U1和U2比相、細(xì)分、計數(shù),即可得出滑尺的位移量。在鑒幅型中,輸入滑尺繞組的是頻率、相位相同而幅值不同的交流電壓,根據(jù)輸入和輸出電壓的幅值變化,也可得出滑尺的位移量。由感應(yīng)同步器和放大、整形、比相、細(xì)分、計數(shù)、顯示等電子部分組成的系統(tǒng)稱為感應(yīng)同步器測量系統(tǒng)。它的測長精確度可達(dá)3微米/1000毫米,測角精度可達(dá)1″/360°。

隨著工業(yè)自動化的高速發(fā)展,編碼器在工控領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。

一、問:增量旋轉(zhuǎn)編碼器選型有哪些留意事項?

應(yīng)留意三方面的參數(shù):

1.械安裝尺寸,包括定位止口,軸徑,安裝孔位;電纜出線方式;安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等級是否滿足要求。

2.分辨率,即編碼器工作時每圈輸出的脈沖數(shù),是否滿足設(shè)計使用精度要求。

3.電氣接口,編碼器輸出方式常見有推拉輸出(F型HTL格式),電壓輸出(E),集電極開路(C,常見C為NPN型管輸出,C2為PNP型管輸出),長線驅(qū)動器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。

二、問:請教如何使用增量編碼器?

1,增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異,使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來計量,數(shù)目從6到5400或更高,脈沖數(shù)越多,分辨率越高;這是選型的重要依據(jù)之一。

2,增量型編碼器通常有三路信號輸出(差分有六路信號):A,B和Z,一般采用TTL電平,A脈沖在前,B脈沖在后,A,B脈沖相差90度,每圈發(fā)出一個Z脈沖,可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向,我公司增量型編碼器定義為軸端看編碼器順時針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn),A超前B為90°,反之逆時針旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)B超前A為90°。也有不相同的,要看產(chǎn)品說明。

3,使用PLC采集數(shù)據(jù),可選用高速計數(shù)模塊;使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù),可選用高速計數(shù)板卡;使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù),建議選用帶光電耦合器的輸進(jìn)端口。

4,建議B脈沖做順向(前向)脈沖,A脈沖做逆向(后向)脈沖,Z原點零位脈沖。

5,在電子裝置中設(shè)立計數(shù)棧。

三、關(guān)于戶外使用或惡劣環(huán)境下使用

設(shè)備在野外使用,現(xiàn)場環(huán)境臟,而且怕撞壞編碼器。

有鋁合金(特殊要求可做不銹鋼材質(zhì))密封保護(hù)外殼,雙重軸承重載型編碼器,放在戶外不怕臟,鋼廠、重型設(shè)備里都可以用。

不過假如編碼器安裝部分有空間,建議在編碼器外部再加裝一防護(hù)殼,以加強(qiáng)對其進(jìn)行保護(hù),必竟編碼器屬精密元件,一臺編碼器和一個防護(hù)殼的價值比較還是有一定差距的。

四、從接近開關(guān)、光電開關(guān)到旋轉(zhuǎn)編碼器:

產(chǎn)業(yè)控制中的定位,接近開關(guān)、光電開關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟了,而且很好用??墒?,隨著工控的不斷發(fā)展,又有了新的要求,這樣,選用旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用優(yōu)點就突出了:

信息化:除了定位,控制室還可知道其具體位置;

柔性化:定位可以在控制室柔性調(diào)整;

現(xiàn)場安裝的方便和安全、長壽:拳頭大小的一個旋轉(zhuǎn)編碼器,可以丈量從幾個μ到幾十、幾百米的間隔,n個工位,只要解決一個旋轉(zhuǎn)編碼器的安全安裝題目,可以避免諸多接近開關(guān)、光電開關(guān)在現(xiàn)場機(jī)械安裝麻煩,輕易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等題目。由于是光電碼盤,無機(jī)械損耗,只要安裝位置正確,其使用壽命往往很長。

多功能化:除了定位,還可以遠(yuǎn)傳當(dāng)前位置,換算運動速度,對于變頻器,步進(jìn)電機(jī)等的應(yīng)用尤為重要。

經(jīng)濟(jì)化:對于多個控制工位,只需一個旋轉(zhuǎn)編碼器的本錢,以及更主要的安裝、維護(hù)、損耗本錢降低,使用壽命增長,其經(jīng)濟(jì)化逐漸突顯出來。

如上所述優(yōu)點,旋轉(zhuǎn)編碼器已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用于各種工控場合。

五、關(guān)于電源供給及編碼器和PLC連接:

一般編碼器的工作電源有三種:5Vdc、5-13Vdc或11-26Vdc。假如你買的編碼器用的是11-26Vdc的,就可以用PLC的24V電源,需留意的是:

1.編碼器的耗電流,在PLC的電源功率范圍內(nèi)。

2.編碼器如是并行輸出,連接PLC的I/O點,需了解編碼器的信號電平是推拉式(或稱推挽式)輸出還是集電極開路輸出,如是集電極開路輸出的,有N型和P型兩種,需與PLC的I/O極性相同。如是推拉式輸出則連接沒有什么題目。

3.編碼器如是驅(qū)動器輸出,一般信號電平是5V的,連接的時候要小心,不要讓24V的電源電平串進(jìn)5V的信號接線中往而損壞編碼器的信號端。(我公司也可以做寬電壓驅(qū)動器輸出(5-30Vdc),有此要求定貨時要注明)

六、在很多的情況之下是編碼器并沒有壞,而只是干擾的原因,造成波型不好,導(dǎo)致計數(shù)不準(zhǔn)。請教如何進(jìn)行判定?謝謝!

編碼器屬精密元件,這主要由于編碼器四周干擾比較嚴(yán)重,比如:是否有大型電動機(jī)、電焊機(jī)頻繁起動造成干擾,是否和動力線同一管道傳輸?shù)取?/p>

選擇什么樣的輸出對抗干擾也很重要,一般輸出帶反向信號的抗干擾要好一些,即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-,其特征是加上電源8根線,而不是5根線(共零)。帶反向信號的在電纜中的傳輸是對稱的,受干擾小,在接受設(shè)備中也可以再增加判定(例如接受設(shè)備的信號利用A、B信號90°相位差,讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時,計為一有效脈沖,此方案可有效進(jìn)步系統(tǒng)抗干擾性能(計數(shù)正確))。

就是編碼器也有好壞,其碼盤\電子芯片\內(nèi)部電路\信號輸出的差別很大,要不然怎么一個1000線的增量型編碼器會從300多元到3000多元差別那么大呢?

①排除(搬離、封閉、隔離)干擾源,②判定是否為機(jī)械間隙累計誤差,③判定是否為控制系統(tǒng)和編碼器的電路接口不匹配(編碼器選型錯誤);①②③方法償試后故障現(xiàn)象排除,則可初步判定,若未排除須進(jìn)一步分析。

判定是否為編碼器自身故障的簡單方法是排除法?,F(xiàn)在我公司編碼器已大規(guī)模生產(chǎn),技術(shù)生產(chǎn)已成熟運用,產(chǎn)品故障率控制在千分之幾。排除法的具體方法是:用一臺相同型號的編碼器替換上往,假如故障現(xiàn)象相同,可基本排除是編碼器故障題目,由于兩臺編碼器同時有故障的小概率事件發(fā)生可能很小,可以看作為0。假如換一臺相同型號編碼器上往,故障現(xiàn)象立即排除,則可基本判定是編碼器故障。

七、作甚長線驅(qū)動?普通型編碼器能否遠(yuǎn)間隔傳送?

答:長線驅(qū)動也稱差分長線驅(qū)動,5V,TTL的正負(fù)波形對稱形式,由于其正負(fù)電流方向相反,對外電磁場抵消,故抗干擾能力較強(qiáng)。普通型編碼器一般傳輸間隔是100米,假如是24VHTL型且有對稱負(fù)信號的,傳輸間隔300-400米。

八、問:能否簡單先容旋轉(zhuǎn)編碼器檢測直線位移的方法?

答:1,使用“彈性連軸器”將旋轉(zhuǎn)編碼器與驅(qū)動直線位移的動力裝置的主軸直接聯(lián)軸。

2,使用小型齒輪(直齒,傘齒或蝸輪蝸桿)箱與動力裝置聯(lián)軸。

3,使用在直齒條上轉(zhuǎn)動的齒輪來傳遞直線位移信息。

4,在傳動鏈條的鏈輪上獲得直線位移信息。

5,在同步帶輪的同步帶上獲得直線位移信息。

6,使用安裝有磁性滾輪的旋轉(zhuǎn)編碼器在直線位移的平整鋼鐵材料表面獲得位移信息(避免滑差)。

7,使用類似“鋼皮尺”的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉(zhuǎn)編碼器來探測直線位移信息(數(shù)據(jù)處理中須克服疊層卷繞誤差)。

8,類似7,使用帶小型力矩電機(jī)的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉(zhuǎn)編碼器來探測直線位移信息(目前德國有類似產(chǎn)品,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,幾乎無疊層卷繞誤差)。

九、增量光柵Z信號可否作零點?圓光柵編碼器如何選用?

無論直線光柵還是軸編碼器其Z信號的均可達(dá)到同A\B信號相同的精確度,只不過軸編碼器是一圈一個,而直線光柵是每隔一定間隔一個,用這個信號可達(dá)到很高的重復(fù)精度。可先用普通的接近開關(guān)初定位,然后找最為接近的Z信號(每次同方向找),裝的時候不要看忘了將其相位調(diào)的和光柵相位一致,否則不準(zhǔn)。

根據(jù)你的細(xì)分精度要求和分辯率要求選用。精度高自然要選用每周線紋高的,精度不高,就沒必要選用高線紋數(shù)的圓光柵編碼器了。

十、增量型編碼器和盡對型編碼器有何區(qū)別?做一個伺服系統(tǒng)時怎么選擇呢?

常用的為增量型編碼器,假如對位置、零位有嚴(yán)格要求用盡對型編碼器。伺服系統(tǒng)要具體分析,看應(yīng)用場合。

測速度用常用增量型編碼器,可無窮累加丈量;測位置用盡對型編碼器,位置唯一性(單圈或多圈),終極看應(yīng)用場合,看要實現(xiàn)的目的和要求。

十一、盡對型旋轉(zhuǎn)編碼器選型留意事項,旋轉(zhuǎn)編碼器和接近開關(guān)、光電開關(guān)上風(fēng)比較:

盡對編碼器單圈從經(jīng)濟(jì)型8位到高精度17位,價格可以從幾百元到1萬多不等;

盡對編碼器多圈大部分用25位,輸出有SSI,總線Profibus-DP,CanL2,Interbus,DeviceNet,價格也可以從3千多到1萬多不等。

旋轉(zhuǎn)光電編碼器丈量角度和長度,已是很成熟的技術(shù)了,現(xiàn)今再用上高精度大量程的盡對型編碼器,大大進(jìn)步了丈量精度和可靠性,而且經(jīng)濟(jì)實用。就目前來看,其仍然是丈量長度的最多選擇。

十二、從增量式編碼器到盡對式編碼器

旋轉(zhuǎn)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,編碼器每經(jīng)過參考點,將參考位置修正進(jìn)計數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的正確性的。為此,在工控中就有每次操縱先找參考點,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,然后才工作。

這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不答應(yīng)開機(jī)找零(開機(jī)后就要知道正確位置),于是就有了盡對編碼器的出現(xiàn)。

盡對編碼器光碼盤上有很多道刻線,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位盡對編碼器。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。

盡對編碼器由機(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,而且不用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時候就往讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大進(jìn)步了。

由于盡對編碼器在位置定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。

測速度需要可以無窮累加丈量,目前增量型編碼器在測速應(yīng)用方面仍處于無可取代的主流位置。

十三、能不能告訴我選用盡對型編碼器應(yīng)留意哪些事項?

(一).機(jī)械部分:

1.測長度還是測角度,測長度如何通過機(jī)械方式轉(zhuǎn)換(在上面有一些先容,如不清楚可來電討論)。測角度是360度內(nèi)(單圈),還是可能過360度(多圈)。生產(chǎn)過程是一個方向旋轉(zhuǎn)循環(huán)工作,還是往返方向循環(huán)工作。

2.軸連接安裝形式,有軸型通過軟性聯(lián)軸器連接,還是軸套型連接。

3.使用環(huán)境:粉塵,水氣,震動,撞擊?

(二)電氣部分

1.連接的輸出接收部分是什么?

2.信號形式?

3.分辨率要求?

4.控制要求?

十四、從單圈盡對式編碼器到多圈盡對式編碼器

旋轉(zhuǎn)單圈盡對式編碼器,以轉(zhuǎn)動中丈量光碼盤各道刻線,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,這樣就不符合盡對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的丈量,稱為單圈盡對式編碼器。

假如要丈量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,就要用到多圈盡對式編碼器。

編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機(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)大編碼器的丈量范圍,這樣的盡對編碼器就稱為多圈式盡對編碼器,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)點是由于丈量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調(diào)試難度。

多圈式盡對編碼器在長度定位方面的上風(fēng)明顯,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。

十五、盡對型編碼器的串行和并行輸出的具體一點的信息,謝謝!

并行輸出:

盡對型編碼器輸出的是多位數(shù)碼(格雷碼或純二進(jìn)制碼),并行輸出就是在接口上有多點高低電平輸出,以代表數(shù)碼的1或0,對于位數(shù)不高的盡對編碼器,一般就直接以此形式輸出數(shù)碼,可直接進(jìn)進(jìn)PLC或上位機(jī)的I/O接口,輸出即時,連接簡單。但是并行輸出有如下題目:

1。必須是格雷碼,由于如是純二進(jìn)制碼,在數(shù)據(jù)刷新時可能有多位變化,讀數(shù)會在短時間里造成錯碼。

2。所有接口必須確保連接好,由于如有個別連接不良點,該點電位始終是0,造成錯碼而無法判定。

3。傳輸間隔不能遠(yuǎn),一般在一兩米,對于復(fù)雜環(huán)境,最好有隔離。

4。對于位數(shù)較多,要很多芯電纜,并要確保連接優(yōu)良,由此帶來工程難度,同樣,對于編碼器,要同時有很多節(jié)點輸出,增加編碼器的故障損壞率。

并行:時間上,數(shù)據(jù)同時發(fā)出;空間上,每個位數(shù)的數(shù)據(jù)各占用一根線纜。

增量型編碼器輸出的通常是并行輸出。

串行輸出:

串行輸出就是通過約定,在時間上有先后的數(shù)據(jù)輸出,這種約定稱為通訊規(guī)約,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。

串行輸出連接線少,傳輸間隔遠(yuǎn),對于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大進(jìn)步了,一般高位數(shù)的盡對編碼器都是用串行輸出的。

由于盡對型編碼器的部分著名廠家在德國,所以串行輸出大部分是與德國的西門子配套的,如SSI同步串行輸出,總線型是PROFIBUS-DP的輸出等。

串行輸出編碼器連接德國西門子的設(shè)備是比較輕易的,但是連接非德國系的設(shè)備,接口就是題目了,我公司提供各種接口輸出的儀表,可以解決這樣的題目。

串行:時間上,數(shù)據(jù)按照約定,有先后;空間上,所有位數(shù)的數(shù)據(jù)都在一組線纜上(先后)發(fā)出。

十六、串行編碼器應(yīng)該都是盡對式的?

串行是指按時間約定,串行輸出數(shù)字編碼信號,基本是盡對的,但也有一些增量編碼器,通過內(nèi)置電池記憶原點,其也可以通過串行輸出位置值,如電池線不聯(lián),還是增量編碼器,此也稱為偽盡對值編碼器,在一些日本伺服系統(tǒng)中較多見。其本質(zhì)實在還是增量編碼器。

十七、問:為什么叫“盡對型編碼器”?

“盡對型編碼器”相對于“增量型編碼器”而言。

“盡對型編碼器”使用某種方式表示并記憶物體的盡對位置,角度和圈數(shù)。即一旦位置,角度和圈數(shù)固定,什么時候編碼器的示值都唯一固定,包括停電后投電?!霸隽啃途幋a器”做不到這一點。一般“增量型編碼器”輸出兩個A、B脈沖信號,和一個Z(L)零位信號,A、B脈沖互差90度相位角。通過脈沖計數(shù)可以知道位置,角度和圈數(shù)增量,通過A,B脈沖信號超前或滯后可以知道方向,停電后,必須從約定的基準(zhǔn)重新開始計數(shù)。“增量型編碼器”表示位置,角度和圈數(shù)需要做后處理,重新投電要做“復(fù)零”操縱,所以,“增量型編碼器”比“盡對型編碼器”在價格上便宜很多。

十八、問:光電編碼器、光學(xué)電子尺和靜磁柵盡對編碼器的優(yōu)缺點?

光電編碼器:

1,優(yōu)點:體積小,精密,本身分辨度可以很高(目前我公司通過細(xì)分技術(shù)在直徑φ66的編碼器上可達(dá)到54000cpr),無接觸無磨損;同一品種既可檢測角度位移,又可在機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測直線位移;多圈光電盡對編碼器可以檢測相當(dāng)長量程的直線位移(如25位多圈)。壽命長,安裝隨意,接口形式豐富,價格公道。成熟技術(shù),多年前已在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

2,缺點:精密但對戶外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的保護(hù)要求;量測直線位移需依靠機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換,需消除機(jī)械間隙帶來的誤差;檢測軌道運行物體難以克服滑差。

光學(xué)電子尺:

1,優(yōu)點:精密,本身分辨度較高(可達(dá)到0.005mm);體積適中,直接丈量直線位移;無接觸無磨損,丈量間隙寬泛;價格適中,接口形式豐富,已在國內(nèi)外金屬切削機(jī)械行業(yè)得到較多應(yīng)用(如線切割、電火花等)。

2,缺點:丈量直線和角度要使用不同品種;量程受限制(量程超過4m,生產(chǎn)制造困難價格昂貴),不適于在大量程惡劣環(huán)境處實施位移檢測。

靜磁柵盡對編碼器:

1,優(yōu)點:體積適中,直接丈量直線位移,盡對數(shù)字編碼,理論量程沒有限制;無接觸無磨損,抗惡劣環(huán)境,可水下1000米使用;接口形式豐富,量測方式多樣;價格尚能接受。

2,缺點:分辨度1mm不高;丈量直線和角度要使用不同品種;不適于在精小處實施位移檢測(大于260毫米)。

十九、例題:一個圓盤,分50個點,要實現(xiàn)定位控制,轉(zhuǎn)速很慢,是要用到盡對型編碼器嗎?怎么找原點呢?50個位置定位是360度均勻等分嗎?

盡對編碼器的編碼都是2的冪次方,沒有360度均勻50等分的,要近似,看精度要求有多高,選多高線數(shù)的編碼器,假如精度要求不是太高的話,用8位256線的就可以了。編碼器的每個位置都有唯一編碼,編碼為零的就可以作為零點,也可以任意位置定義為零,其他位置與其比較計算。

假如可以用參考點的話,也可以用增量式的,因速度慢,應(yīng)該選3000線或以上的,每圈一個零位。

二十、簡單先容:RS-232、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用?

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),最初都是由電子產(chǎn)業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的。

目前RS-232是PC機(jī)與通訊產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊間隔的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊。

RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一線定義為A,另一線定義為B。

通常情況下,發(fā)送驅(qū)動器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀態(tài),負(fù)電平在-2~6V,是另一個邏輯狀態(tài)。另有一個信號地C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用于控制發(fā)送驅(qū)動器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時,發(fā)送驅(qū)動器處于高阻狀態(tài),稱作“第三態(tài)”,即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。

由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,所以RS-485很多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式,二線制可實現(xiàn)真正的多點雙向通訊。

RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的,RS-485是-7V至+12V之間,而RS-422在-7V至+7V之間,RS-485接收器最小輸進(jìn)阻抗為12kRS-422是4k;由于RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范,所以RS-485的驅(qū)動器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。

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