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  文章标题:编码器基础知识
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作者:zgbjdj  发表时间:2008-12-5 16:05:43

编码器Encoder为传感器(Sensor)类的一种,主要用来侦测机械运动的速度、位置、角度、距离或计数,除了应用在产业机械外,许多的马达控制如伺服马达、BLDC伺服马达均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出所以应用范围相当广泛。根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式,分为增量式编码器和****式编码器。光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移—数字变换的,从50年代开始应用于机床和计算仪器,因其结构简单、计量精度高、寿命长等优点,在国内外受到重视和推广,在精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面得到广泛的应用。
  a.增量式编码器特点:

增量式编码器转轴旋转时,有相应的脉冲输出,其计数起点任意设定,可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。需要提高分辨率时,可利用 90 度相位差的 A、B 两路信号进行倍频或更换高分辨率编码器。

  b. ****式编码器特点

  ****式编码器有与位置相对应的代码输出,通常为二进制码或 BCD 码。从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置,****零位代码还可以用于停电位置记忆。****式编码器的测量范围常规为 0—360 度。



  增量型旋转编码器

  轴的每圈转动,增量型编码器提供一定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。如果在一个参考点后面脉冲数被累加,计算值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出脉冲之间相差为90º。能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号, 因此可用来实现双向的定位控制;另外,三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲。

  增量型****值旋转编码器****值编码器为每一个轴的位置提供一个********的编码数字值。特别是在定位控制应用中,****值编码器减轻了电子接收设备的计算任务,从而省去了复杂的和昂贵的输入装置:而且,当机器合上电源或电源故障后再接通电源,不需要回到位置参考点,就可利用当前的位置值。

  单圈****值编码器把轴细分成规定数量的测量步,****的分辨率为13位,这就意味着****可区分8192个位置+多圈****值编码器不仅能在一圈内测量角位移,而且能幸,J用多步齿轮测量圈数。多圈的圈数为12位,也就是说****4096圈可以被识别。总的分辨率可达到25位或者33,554,432个测量步数。并行****值旋转编码器传输位置值到估算电子装置通过几根电缆并行传送。



  增量型→****型编码器

  旋转增量值编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来计算其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备计算并记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的结果出现后才能知道。
  解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
  这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),有一些工况也不允许使用中因干扰影响而产生位置错误,于是就有了****编码器的出现。 
  ****值旋转编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的****的2进制编码(格雷码),这就称为n位****编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响,由于****值编码器由机械位置决定的每个位置是****的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了
从单圈****值编码器到多圈****值编码器
  单圈****值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取****的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合****编码****的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈****值编码器。要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈****值编码器。
  编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的****编码器就称为多圈式****编码器,它同样是每个位置编码****不重复的,而无需记忆。
  多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多, 这样在安装时不必要费劲找零点, 将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装

 

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