增量編碼器簡介.doc

增量編碼器概述工作原理 增量編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為一連串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器。這些脈沖用來控制角位移，如果編碼器與齒輪齒條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可以用來測量直線位移。旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電信號可由下列裝置進(jìn)行處理：數(shù)控裝置（CNC）、可編程邏輯控制器（PLC）、控制系統(tǒng)等。這些傳感器主要應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)器人、電機(jī)反饋系統(tǒng)以及測量和控制裝置。在Eltra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)以由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的徑向分度盤（碼盤）的旋轉(zhuǎn)為依據(jù)，同時被一個紅外光源垂直照射，光把碼盤的圖像投射到接收器表面上。接收器覆蓋著一層衍射光柵，它具有和碼盤相同的窗口寬度。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。再使低電平信號上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方形脈沖，這就必須用電子電路來處理。讀數(shù)系統(tǒng)通常采用差分方式，即將兩個波形一樣但相位差為180（電氣上）的不同信號進(jìn)行比較，以便提高輸出信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。讀數(shù)是再兩個信號的差別基礎(chǔ)上形成的，從而消除了干擾。此方法稱為“共同偏移法”，因為干擾信號對每一個波形都以相同的方法交疊在一起。增量編碼器 增量編碼器給出兩相方波，它們的相位差90（電氣上），通常稱為A通道和B通道。其中一個通道給出與轉(zhuǎn)速相關(guān)的信息，與此同時，通過兩個通道信號進(jìn)行順序?qū)Ρ龋玫叫D(zhuǎn)方向的信息。還有一個特殊信號稱為Z或零通道，該通道給出編碼器的絕對零位，此信號是一個方波與A通道方波的中心線重合。電氣360=機(jī)械360n脈沖/轉(zhuǎn)增量型編碼器精度取決于機(jī)械和電氣兩種因素，這些因素有：光柵分度誤差、光盤偏心、軸承偏心、電子讀數(shù)裝置引入的誤差以及光學(xué)部分的不精確性。確定編碼器精度的測量單位是電氣上的度數(shù)，編碼器精度決定了編碼器產(chǎn)生的脈沖分度。以下用360電氣度數(shù)來表示機(jī)械軸的轉(zhuǎn)動，而軸的轉(zhuǎn)動必須是一個完整的周期。要知道多少機(jī)械角度相當(dāng)于電氣上的360，可以用下列公式來計算：編碼器分度誤差是以電氣角度為單位的兩個連續(xù)脈沖波的最大偏移來表示。誤差存在于任何編碼器中，這是由前述各因素引起的。Eltra編碼器的最大誤差為25電氣角度（在已聲明的任何條件下），相當(dāng)于額定值偏移7%，至于相位差90（電氣上）的兩個通道的最大偏差為35電氣度數(shù)相當(dāng)于額定值偏移10%左右。UVW信號增量型編碼器 除了上述傳統(tǒng)的編碼器外，還有一些是與其它的電氣輸出信號集成在一起的增量型編碼器。與UVW信號集成的增量型編碼器就是實例，它通常應(yīng)用于交流伺服電機(jī)的反饋。這些磁極信號一般出現(xiàn)在交流伺服電機(jī)（或無刷電機(jī)）中，UVW信號一般是通過模擬磁性原件的功能而設(shè)計的。在Eltra編碼器中，這些UVW信號是用光學(xué)方法產(chǎn)生，并以三個方波的形式出現(xiàn)，它們彼此偏移120。為了便于電機(jī)啟動，控制電動機(jī)用的啟動器需要這些正確的信號。