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東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： HYDAC壓力開(kāi)關(guān),BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計(jì),ATOS油泵,德國(guó)REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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2021-5-10 閱讀(1642)
| 提 供 商 | 東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司 | 資料大小 | 56.8KB |
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編碼器工作原理
由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別庫(kù)伯勒編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖，可獲得庫(kù)伯勒編碼器的零位參考位。庫(kù)伯勒編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率—庫(kù)伯勒編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱(chēng)為分辨率，也稱(chēng)解析分度、或直接稱(chēng)多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器，這些脈沖能用來(lái)控制角位移，如果庫(kù)伯勒編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測(cè)量直線位移。庫(kù)伯勒編碼器產(chǎn)生電信號(hào)后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來(lái)處理。這些傳感器主要應(yīng)用在下列方面：機(jī)床、材料加工、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制設(shè)備。在ELTRA庫(kù)伯勒編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個(gè)紅外光源垂直照射，這樣光就把盤(pán)子上的圖像投射到接收器表面上，該接收器覆蓋著一層光柵，稱(chēng)為準(zhǔn)直儀，它具有和光盤(pán)相同的窗口。接收器的工作是感受光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。一般地，旋轉(zhuǎn)庫(kù)伯勒編碼器也能得到一個(gè)速度信號(hào)，這個(gè)信號(hào)要反饋給變頻器，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象：1、旋轉(zhuǎn)庫(kù)伯勒編碼器壞（無(wú)輸出）時(shí)，變頻器不能正常工作，變得運(yùn)行速度很慢，而且一會(huì)兒變頻器保護(hù)，顯示“PG斷開(kāi)”...聯(lián)合動(dòng)作才能起作用。要使電信號(hào)上升到較高電平，并產(chǎn)生沒(méi)有任何干擾的方波脈沖，這就必須用電子電路來(lái)處理。庫(kù)伯勒編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與庫(kù)伯勒編碼器pg之間的連接方式，必須與庫(kù)伯勒編碼器pg的型號(hào)相對(duì)應(yīng)。一般而言，庫(kù)伯勒編碼器pg型號(hào)分差動(dòng)輸出、集電極開(kāi)路輸出和推挽輸出三種，其信號(hào)的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口，因此選擇合適的pg卡型號(hào)或者設(shè)置合理.
庫(kù)伯勒編碼器一般分為增量型與絕對(duì)型，它們存著最大的區(qū)別：在增量庫(kù)伯勒編碼器的情況下，位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的，而絕對(duì)型庫(kù)伯勒編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里，每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是只有一個(gè)的； 因此，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，絕對(duì)型庫(kù)伯勒編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的，有效的；不像增量庫(kù)伯勒編碼器那樣，必須去尋找零位標(biāo)記。庫(kù)伯勒編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全，一般都是專(zhuān)用的，如電梯專(zhuān)用型庫(kù)伯勒編碼器、機(jī)床專(zhuān)用庫(kù)伯勒編碼器、伺服電機(jī)專(zhuān)用型庫(kù)伯勒編碼器等，并且?guī)觳站幋a器都是智能型的，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。
庫(kù)伯勒編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。前者成為碼盤(pán)，后者稱(chēng)碼尺．按照讀出方式庫(kù)伯勒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(lái)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(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。按照工作原理庫(kù)伯勒編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類(lèi)。增量式庫(kù)伯勒編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式庫(kù)伯勒編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。
旋轉(zhuǎn)增量式庫(kù)伯勒編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置，當(dāng)庫(kù)伯勒編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，庫(kù)伯勒編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，庫(kù)伯勒編碼器輸出脈沖過(guò)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(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)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)，庫(kù)伯勒編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)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(kāi)機(jī)找零等方法。這樣的庫(kù)伯勒編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對(duì)庫(kù)伯勒編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的單一性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，庫(kù)伯勒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(duì)庫(kù)伯勒編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式庫(kù)伯勒編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對(duì)型庫(kù)伯勒編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性，因此，絕對(duì)庫(kù)伯勒編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國(guó)生產(chǎn)的絕對(duì)型庫(kù)伯勒編碼器串行輸出常用的是SSI（同步串行輸出）。
多圈絕對(duì)式庫(kù)伯勒編碼器。庫(kù)伯勒編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大庫(kù)伯勒編碼器的測(cè)量范圍，這樣的絕對(duì)庫(kù)伯勒編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對(duì)庫(kù)伯勒編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼*不重復(fù)，而無(wú)需記憶。多圈庫(kù)伯勒編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)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(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。多圈式絕對(duì)庫(kù)伯勒編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。
信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓），方波(TTL、HTL)，集電極開(kāi)路(PNP、NPN)，推拉式多種形式，其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱(chēng)A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱(chēng)推拉式、推挽式輸出，庫(kù)伯勒編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與庫(kù)伯勒編碼器對(duì)應(yīng)。信號(hào)連接—庫(kù)伯勒編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開(kāi)關(guān)頻率有低有高。
如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接，由于帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)的連接，電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減最小，抗干擾*，可傳輸較遠(yuǎn)的距離，對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)輸出的庫(kù)伯勒編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)輸出的庫(kù)伯勒編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。
