提升編碼器作用
1. 編碼器在礦井提升機使用經常丟脈沖如何解決
在確認編碼器是整成的情況下,盡量走好編碼器到接收這一側用屏蔽線而且保證良好接地。
走線盡量避開干擾源。
2. 想要提高增量編碼器的分辨力,應該如何實現
這個已經沒有必要了,大多數人對編碼器的感覺已經足夠細了,太高的解析度對機器處理的要求比較高,反而可能丟幀。導致誤動作。
3. 信源編碼器的作用是 A. 進行A/D轉換 B. 數據壓縮 C. 設法降低數字信號的數碼率 D. 提高通信系統抗干擾能
選D。矩陣的三秩相等。矩陣的n個列向量線性無關,即列秩為n,矩陣的秩也為n。
4. 脈沖編碼器的工作原理和特性
編碼器
開放分類:基本物理概念天文測量術語生物化學
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編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數據編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲之形式的設備。編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。
糾錯 編輯摘要
目錄
1 轉變簡介
2 絕對式編碼器
3 多圈絕對式編碼器
4 工作原理
5 相關詞條
編碼器
編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數據編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲之形式的設備。編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,後者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式採用電刷輸出,電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是「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,採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是「1還是「0。
編碼器 - 轉變簡介
從接近開關、光電開關到旋轉編碼器
編碼器
工業控制中的定位,接近開關、光電開關的應用已經相當成熟了,而且很好用。可是,隨著工控的不斷發展,又有了新的要求,這樣,選用旋轉編碼器的應用優點就突出了。
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整;
現場安裝的方便和安全、長壽:拳頭大小的一個旋轉編碼器,可以測量從幾個μ到幾十幾百米的距離,n個工位,只要解決一個旋轉編碼器的安全安裝問題,可以避免諸多接近開關、光電開關在現場機械安裝麻煩,容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。由於是光電碼盤,無機械損耗,只要安裝位置准確,其使用壽命往往很長。
多功能化:除了定位,還可以遠傳當前位置,換算運動速度,對於變頻器,步進電機等的應用尤為重要。
經濟化:對於多個控制工位,只需一個旋轉編碼器的成本,以及更主要的安裝、維護、損耗成本降低,使用壽命增長,其經濟化逐漸突顯出來。如上所述優點,旋轉編碼器已經越來越廣泛地被應用於各種工控場合。
編碼器 - 絕對式編碼器
從增量式編碼器到絕對式編碼器
編碼器
旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電後,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現後才能知道。解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。
在參考點以前,是不能保證位置的准確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。比如,列印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然後才工作。這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機後就要知道准確位置),於是就有了絕對編碼器的出現。絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個位置絕對唯一、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用於各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
絕對編碼器光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械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。絕對編碼器由機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,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
由於絕對編碼器在定位方面明顯地優於增量式編碼器,已經越來越多地應用於工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用並行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對於較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數多,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輸出型,一般均選用串列輸出或匯流排型輸出,德國生產的絕對型編碼器串列輸出最常用的是SSI(同步串列輸出)。
編碼器 - 多圈絕對式編碼器
從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器
編碼器
旋轉單圈絕對式編碼器,以轉動中測量光碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用於旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈絕對式編碼器。如果要測量旋轉超過360度范圍,就要用到多圈絕對式編碼器。
編碼器生產廠家運用鍾表齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴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,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重復,而無需記憶。多圈編碼器另一個優點是由於測量范圍大,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試難度。多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用於工控定位中。
絕對型旋轉編碼器的機械安裝使用
絕對型旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。
高速端安裝:安裝於動力馬達轉軸端(或齒輪連接),此方法優點是解析度高,由於多圈編碼器有4096動圈數在此量程范圍內,可充分用足量程而提高解析度,缺點是運動物體通過減速齒輪後,來回程有齒輪間隙誤差,一般用於單向高精度控制定位,例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝於高速端,馬達抖動須較小,不然易損壞編碼器。
編碼器
低速端安裝:安裝於減速齒輪後,如卷揚鋼絲繩捲筒的軸端或最後一節減速齒輪軸端,此方法已無齒輪來回程間隙,測量較直接,精度較高,此方法一般測量長距離定位,例如各種提升設備,送料小車定位等。
輔助機械安裝:常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉輪、收繩機械等。
光學編碼器功能特點
採用反射式感應技術
表面貼裝無引腳封裝
提供兩通道模擬信號輸出
計數頻率:20KHz
采單一5.0V電源運作
工作溫度:-10到70oC
編碼解析度:180LPI
符合RoHS環保標准要求
編碼器 - 工作原理
絕對脈沖編碼器:APC
增量脈沖編碼器:SPC
編碼器
兩者一般都應用於速度控制或位置控制系統的檢測元件,旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有每轉脈沖數(幾十個到幾千個都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速,還可以判斷旋轉的方向。
增量型編碼器與絕對型編碼器的區分:編碼器如以信號原理來分,有增量型編碼器,絕對型編碼器。
增量型編碼器(旋轉型)工作原理:
由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對於一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由於A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由於金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑料碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
解析度—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為解析度,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉分度5~10000線。
信號輸出:信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅動,HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備介面應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。如單相聯接,用於單方向計數,單方向測速。A.B兩相聯接,用於正反向計數、判斷正反向和測速。A、B、Z三相聯接,用於帶參考位修正的位置測量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由於帶有對稱負信號的連接,電流對於電纜貢獻的電磁場為0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。對於TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。對於HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米。
5. 提高編碼器解析度的方法有哪些
增量式光電編碼器的使用過程中,對於其技術規格通常會提出不同的要求,其中最關鍵的就是它的解析度、精度、輸出信號的穩定性、響應頻率、信號輸出形式。
光電編碼器的解析度是以編碼器軸轉動一周所產生的輸出信號基本周期數來表示的,即脈沖數/轉(PPR)。碼盤上的透光縫隙的數目就等於編碼器的解析度,碼盤上刻的縫隙越多,編碼器的解析度就越高。在工業電氣傳動中,根據不同的應用對象,可選擇解析度通常在500~6000PPR的增量式光電編碼器,最高可以達到幾萬PPR。交流伺服電機控制系統中通常選用解析度為2500PPR的編碼器。此外對光電轉換信號進行邏輯處理,可以得到2倍頻或4倍頻的脈沖信號,從而進一步提高解析度。
6. 關於步進加編碼器後加速性能提升的問題
步進電機加編碼器不會提升加速性能。
只有閉環步進系統才可以。
7. 提升絞車及提升機的軸編碼器的作用是什麼
與主軸聯接用於反饋及安全保護,用於控制系統中行程和速度計算。
8. 煤礦變頻提升機的主編碼器的主要功能
一邊都是兩個編碼器:1、主編碼器:測位置和速度 用於提升機控制
2、副編碼器:測內位置和速度容 用於提升機監控
若兩個編碼器的差值 超過設定值,則報故障。
9. 旋轉編碼器工作原理。主要用途。
旋轉編碼器的工作原理
對於工業控制中的定位問題,一般採用接近開關、光電開關等裝置。隨著工控的不斷發展,出現了旋轉編碼器,其特點是:
1、信息化:除了定位,控制室還可知道其具體位置;
2、柔性化:定位可以在控制室柔性調整;
3、安裝方便和安全、使用壽命長。
一個旋轉編碼器,可以測量從幾個微米到幾十幾百米的距離。多個工位,只要選用一個旋轉編碼器,就可以避免使用多各接近開關、光電開關,解決現場機械安裝麻煩,容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。
由於是光電碼盤,無機械損耗,只要安裝位置准確,其使用壽命往往很長。
4、多功能化:除了定位,還可以遠傳當前位置,換算運動速度,對於變頻器,步進電機等的應用尤為重要。
5、經濟化:對於多個控制工位,只需一個旋轉編碼器,安裝、維護、損耗成本降低,使用壽命增長。
鑒於以上優點,旋轉編碼器已經越來越廣泛地被應用於各種工控場合。
編碼器(encoder)是將物理信號編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號的一種設備。應用於速度控制或位置控制系統的檢測元件。
編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,後者稱碼尺。
旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有每轉脈沖數(幾十個到幾千個都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速,還可以判斷旋轉的方向。
增量型編碼器 (旋轉型) 工作原理:
由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對於一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。
由於A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由於金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑料碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
解析度—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為解析度,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉分度5~10000線。
信號輸出:
信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備介面應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。
如單相聯接,用於單方向計數,單方向測速。
A.B兩相聯接,用於正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯接,用於帶參考位修正的位置測量。
A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由於帶有對稱負信號的連接,電流對於電纜貢獻的電磁場為0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。
對於TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。
對於HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米。
1、按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.
接觸式採用電刷輸出,一電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是「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,採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是「1」還是「0」。
2、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換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電後,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現後才能知道。
解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的准確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。
比如,列印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然後才工作。
這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機後就要知道准確位置),於是就有了絕對編碼器的出現。
絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個位置絕對唯一、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用於各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
絕對編碼器光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械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機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,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
由於絕對編碼器在定位方面明顯地優於增量式編碼器,已經越來越多地應用於工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用並行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對於較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數多,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輸出型,一般均選用串列輸出或匯流排型輸出,德國生產的絕對型編碼器串列輸出最常用的是SSI(同步串列輸出)。
3、單圈絕對式編碼器和多圈絕對式編碼器
旋轉單圈絕對式編碼器,以轉動中測量光碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用於旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈絕對式編碼器。
如果要測量旋轉超過360度范圍,就要用到多圈絕對式編碼器。
編碼器生產廠家運用鍾表齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴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,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重復,而無需記憶。
多圈編碼器另一個優點是由於測量范圍大,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試難度。
多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用於工控定位中。
4、絕對型旋轉編碼器的機械安裝使用:
絕對型旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。
1)高速端安裝:安裝於動力馬達轉軸端(或齒輪連接),此方法優點是解析度高,由於多圈編碼器有4096圈,馬達轉動圈數在此量程范圍內,可充分用足量程而提高解析度,缺點是運動物體通過減速齒輪後,來回程有齒輪間隙誤差,一般用於單向高精度控制定位,例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝於高速端,馬達抖動須較小,不然易損壞編碼器。
2)低速端安裝:安裝於減速齒輪後,如卷揚鋼絲繩捲筒的軸端或最後一節減速齒輪軸端,此方法已無齒輪來回程間隙,測量較直接,精度較高,此方法一般測量長距離定位,例如各種提升設備,送料小車定位等。
3)輔助機械安裝:
常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉輪、收繩機械等。
5、光學編碼器功能特點
採用反射式感應技術
表面貼裝無引腳封裝
提供兩通道模擬信號輸出
計數頻率:20 KHz
采單一5.0V電源運作
工作溫度:-10到70oC
編碼解析度:180 LPI
符合RoHS環保標准要求
10. 增量編碼器和絕對值編碼器的區別及應用場合
增量式編碼器定義
增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90度,從而可方便的判斷出旋轉方向,而Z相為每轉一個脈沖,用於基準點定位。
增量式編碼器的特點
1、體積小,精密,本身分辨度可以很高,無接觸無磨損、構造很簡單。
2、安裝隨意,介面形式豐富,機械壽命長。
3、抗干擾能力強,價格合理、可靠性高。
4、機械平均壽命可在幾萬小時以上
5、適合於長距離傳輸
其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息,存在零點累計誤差,抗干擾較差,接收設備的停機需斷電記憶,開機應找零或參考位等問題。
我們知道,旋轉編碼器有增量型、絕對值型之分,一般絕對值型編碼器要比增量型的價格貴好多;而絕對值型編碼器又分為單圈和多圈兩種,其中多圈型比單圈型的也是貴了不少。那麼使用絕對值編碼器,尤其是選擇多圈絕對值編碼器的意義在哪裡呢?絕對值編碼器都應用在哪些場合呢?
絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線,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。這樣的編碼器是由光電碼盤進行記憶的。
絕對編碼器由機械位置確定編碼,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器,絕對值旋轉單圈絕對值編碼器,以轉動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼只能用於旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈絕對值編碼器。
增量型與絕對值型編碼器的主要區別在於:
①增量型編碼器是在機械軸旋轉時,每旋轉經過一個固定的角度間隔,交替輸出一組脈沖編碼。
②絕對值型編碼器則始終是基於機械軸當前所在的角度,持續輸出其旋轉位置編碼。
而單圈與多圈絕對值編碼器的區別,僅僅是在角度位置編碼輸出量程上的不同而已,前者的量程只有一圈,而後者可以做到多圈旋轉位置測量。
不過,這並不意味著在位置測量應用中就一定要使用絕對值編碼器,也不是說在進行長距離位置檢測時就必須使用多圈絕對值編碼器。
事實上,對於很多傳動和運控設備應用來說,即使是使用增量型編碼器或者單圈絕對值編碼器,也一樣是可以實現所謂的多圈位置檢測和記錄功能的。
這里就非常有必要先來討論一下編碼器的測量應用場景了。
絕對編碼器應用場合
紡織機械、灌溉機械、造紙印刷、水利閘門、機器人及機械手臂、港口起重機械、鋼鐵冶金設備、重型機械設備、精密測量設備、機床、食品機械。
若沒有特殊要求,在測量物料進給距離時,就沒有必要採用絕對值反饋,充其量為了提升測量精度,可以使用單圈絕對值編碼器。
而如果要實現對物體的位置測量,就非常有必要考慮使用多圈絕對值型編碼器了,因為這將涉及到反饋編碼唯一性的問題。
反饋編碼的唯一性,指的是編碼器在一個特定的旋轉周期范圍內不會出現重復的信號輸出,每個角度的位置編碼都是獨一無二的。
增量型編碼器在旋轉時總是在重復著相同的脈沖編碼(例如:正交A/B相增量型編碼器的輸出,永遠都是A/B相0/1的編碼),所以其信號輸出是不具備唯一性的,單圈絕對值編碼器,可以在機械軸旋轉一圈范圍內,做到位置信號輸出的唯一性;
而多圈絕對值編碼器則可以實現在其多圈旋轉范圍內不出現重復的位置信號輸出。
無論是哪種絕對值編碼器,只要測量行程超出其圈數范圍,就一定會在旋轉過程中,以量程圈數為周期不斷輸出重復的位置編碼。
因此,盡管都能夠完成長距離位置測量任務,但在選用不同類型編碼器時,設備應用體驗卻大不相同。
使用增量型編碼器或者單圈絕對值編碼器,的確可以實現多圈位置檢測和記錄功能,但卻是需要依賴於設備系統的正常運行才能夠順利完成的:
在使用增量型編碼器進行位置測量時,需要設備的信號輸入系統,基於編碼器側反饋的連續重復脈沖,進行位置計數;
當使用單圈絕對值型編碼器處理多圈位置應用時,同樣需要設備系統,在獲取反饋位置編碼的同時,對旋轉圈數進行累加計算;
這樣一來,設備運行時各種可能發生的意外狀況,如:控製程序運行異常、系統與編碼器之間電氣連接的斷開、設備故障或斷電停機、信號線路干擾...等,都將造成檢測運算中位置計數和圈數累加的錯誤或清零,從而相當於中斷了位置測量的進程。
因此,一旦出現上述這些情況,就必須在系統恢復時,對編碼器所在的位置軸,進行原點校準的初始化操作,這無疑延長了設備的停機時間。
而如果使用絕對值編碼器(包括單圈/多圈)進行位置測量,只要其目標量程(即測量行程)在編碼器圈數范圍內,設備系統就可以無需進行任何位置計數和圈數累加方面的演算法處理,直接引用編碼器輸出的反饋數據。
換句話說,位置測量將僅取決於編碼器的反饋輸出,而與電氣控制系統無關,無論出現上述哪種電氣系統方面的意外故障,都不會因中斷檢測運算進程,而影響最終位置測量結果。這將幫助用戶省去設備恢復運行時那些復雜的原點校準初始化操作,從而縮短設備的停機時間,提升產線的總體運營效率。
這種獨立、穩定的位置檢測性能,其實就是使用(多圈)絕對值編碼器的意義和價值所在。
使用多圈絕對值編碼器,能夠避免因設備系統電氣原因(如斷電、信號開路...)而造成的位置測量進程的中斷,但如果編碼器與目標測量部件之間的機械連接發生了改變,同樣還是需要在設備安裝完成時或機械繫統恢復正常連接後,進行必要的原點校準初始化操作的。
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