旋轉(zhuǎn)編碼器分類

1、Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器介紹編碼器介紹Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals主要內(nèi)容主要內(nèi)容什么是編碼器什么是編碼器編碼器的種類編碼器的種類 編碼器的主要組成部分編碼器的主要組成部分增量編碼器的原理增量編碼器的原理絕對(duì)值編碼器的原理絕對(duì)值編碼器的原理編碼器的機(jī)械安裝編碼器的機(jī)械安裝編碼器的應(yīng)用編碼器的應(yīng)用. .我們能夠提供的總線接口我們能夠提供的總線接口介紹Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals 什么是編碼器什么是編碼器? ?編碼器是一個(gè)機(jī)械與

2、電子緊密結(jié)合的精密測(cè)量器件。編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測(cè)量器件。它通過(guò)光電原理或電磁原理將一個(gè)機(jī)械的它通過(guò)光電原理或電磁原理將一個(gè)機(jī)械的幾何位移量幾何位移量轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)（電子轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)（電子脈沖信號(hào)或者數(shù)據(jù)串）。脈沖信號(hào)或者數(shù)據(jù)串）。這種電子信號(hào)通常需要連接到控制系統(tǒng)這種電子信號(hào)通常需要連接到控制系統(tǒng)(e.g. PLC(e.g. PLC、高速計(jì)數(shù)模塊、變頻器、高速計(jì)數(shù)模塊、變頻器等等),),控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)計(jì)算便可以得到測(cè)量的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行下一步工作?？刂葡到y(tǒng)經(jīng)過(guò)計(jì)算便可以得到測(cè)量的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行下一步工作。編碼器一般應(yīng)用于機(jī)械角度、速度、位置的測(cè)量。編碼器一般應(yīng)用于機(jī)械角度、速度

3、、位置的測(cè)量。介紹Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器種類編碼器的分類編碼器的分類Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals光電編碼器光電編碼器的基本部件電氣輸出電氣輸出 短路保護(hù) 反極性保護(hù) 放大電路 抗干擾電路等 數(shù)據(jù)輸出 增量/絕對(duì)值機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸安裝法蘭+附件軸承系統(tǒng)支架外殼數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)LED光源&光敏電阻增量碼盤(pán)/絕對(duì)值碼盤(pán)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals光電編碼器光電編碼器讀出原理發(fā)光二極管發(fā)光二極管光

4、電二極管光電二極管輸出型號(hào)輸出型號(hào)柵格柵格,慮光鏡慮光鏡碼盤(pán)碼盤(pán)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals絕對(duì)值編碼器絕對(duì)值和增量編碼器的區(qū)別絕對(duì)值和增量編碼器的區(qū)別傳送在一轉(zhuǎn)中每一步的唯一的位置信息位置信息一直可用,即使在掉電或電源出現(xiàn)故障時(shí)一般應(yīng)用于角度測(cè)量及往復(fù)運(yùn)動(dòng)一般用來(lái)測(cè)試速度與方向也可以用角度測(cè)量，但在掉電或電源出現(xiàn)故障時(shí)位置信息丟失Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器增量編碼器增量編碼器顯示速度與旋轉(zhuǎn)方向顯示角度位置(脈沖累計(jì))角度測(cè)量時(shí)，如果電源出現(xiàn)故障,所有的位置信息丟失分辨

5、率通過(guò)每轉(zhuǎn)多少脈沖表示Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器增量編碼器脈沖盤(pán)設(shè)計(jì)圖增量信號(hào)可以達(dá)到10000 脈沖/圈 A/ B/ 0通道 反相同道0脈沖參考信號(hào)編碼器碼盤(pán)的設(shè)計(jì):一般采用以下3種材質(zhì) 玻璃碼盤(pán)適宜于高精度,鎳和塑料碼盤(pán)適宜于中等精度Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通道A增量編碼器輸出信號(hào)：增量編碼器輸出信號(hào)：?jiǎn)瓮ǖ佬盘?hào)編碼器碼盤(pán)只有一圈光柵，編碼器有一對(duì)光電掃描系統(tǒng)，輸出一通道脈沖信號(hào)，后續(xù)設(shè)備根據(jù)單位時(shí)間檢測(cè)到的脈沖數(shù)及編碼器的分辨率計(jì)算出的角速度及

6、線速度信號(hào)輸出如圖： 可以測(cè)試速度 不能測(cè)試旋轉(zhuǎn)方向Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量編碼器輸出信號(hào)：增量編碼器輸出信號(hào)：雙通道信號(hào)編碼器碼盤(pán)有2圈光柵，并且以90度相位差排列，編碼器有2對(duì)光電掃描同，輸出2通道脈沖信號(hào)，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，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)信號(hào)輸出如圖： 可以測(cè)試速度 可以測(cè)試旋轉(zhuǎn)方向通道A通道 B增量式旋轉(zhuǎn)編碼器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals通道Z增量編碼器輸出信號(hào)：增量編碼器輸出信號(hào)：3通道信號(hào)在雙通道編碼器的基礎(chǔ)上增加了一

7、個(gè)零位信號(hào)，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位一般測(cè)長(zhǎng)度使用該信號(hào)，測(cè)速一般不使用該信號(hào)。 信號(hào)輸出如圖： 可以測(cè)試速度 可以測(cè)試旋轉(zhuǎn)方向 可以定位通道A通道 B增量式旋轉(zhuǎn)編碼器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器增量編碼器輸出信號(hào)：增量編碼器輸出信號(hào)：6通道信號(hào)在3通道編碼器的基礎(chǔ)上將每一通道信號(hào)增加一個(gè)反向輸出，即為6通道編碼器，反向信號(hào)的存在主要是為了消除干擾及補(bǔ)償損耗，以便可以長(zhǎng)距離的傳輸。信號(hào)輸出如圖：Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals輸出輸出 A相相輸出輸出 A相相增量式旋轉(zhuǎn)編碼器黑色為輸出信

8、號(hào)，紅色為電磁干擾，A-A=2AGermany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器輸出信號(hào)電路 (1/2)適應(yīng)于: 電磁兼容性環(huán)境 長(zhǎng)電纜線(最大到 1000 m) 高的數(shù)據(jù)速率(300 kHz) 05V/24V 線驅(qū)動(dòng)輸出 (TTL)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器輸出信號(hào)電路 (2/2)適應(yīng)于: 直接連接到 PLC(24 V 供電) 最大電纜長(zhǎng)度 (最大至 200 m) 高的數(shù)據(jù)速率 (10 年出錯(cuò)時(shí)有信號(hào)輸出Germany harvestORMOU Encoder Funda

9、mentals絕對(duì)值編碼器電池壽命使用壞境使用壞境:- 鋰電池使用情況下鋰電池使用情況下24小時(shí)小時(shí)/天天, 365天天/年年, 35 C- 使用外部電源使用外部電源 (比率比率 1:1), 35 C- 沒(méi)有外部電源：沒(méi)有外部電源：24小時(shí)小時(shí)/天天, 365天天d/年年, 35 C100908070605040302010時(shí)間 單位：年使用率 % 2 4 6 810121416 18 20 22 249008007006005004003002001001000負(fù)載容量 mAh19Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals絕對(duì)值編碼器機(jī)械式和ORMOU

10、多圈編碼器比較速度可以達(dá)到 10000轉(zhuǎn)速( rpm)抗沖擊可以達(dá)到 200 g靠鋰電池的緩沖把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在EEPROM里非常適合于動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器非常適合于動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器速度只能達(dá)到 6000 rpm抗沖擊僅為 100 g以機(jī)械傳動(dòng)的方式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)不適合動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器不適合動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝version 1:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器使用柔性聯(lián)軸器coupling適配器板Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝類型 2:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器使用柔性聯(lián)軸器伺服法蘭連

11、軸器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器安裝類型 3:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器使用柔性聯(lián)軸器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝類型 3:外殼可移動(dòng), 軸固定，通過(guò)銷(xiāo)釘力矩安裝螺絲(盲孔)力矩銷(xiāo)/力矩 彈片Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝類型 4:外殼可移動(dòng), 軸固定，通過(guò)彈簧力矩安裝Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器壽命的影響軸負(fù)載轉(zhuǎn)速溫度振動(dòng)聯(lián)軸器可以減輕振動(dòng)

12、，矯正垂直度、同心度不好等問(wèn)題垂直度矯正 同心度矯正 lifetime600050004000300020001000020406080100120axial force = 50 Nx1000000 rev.Radial force in NGermany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械柔性軸套編碼器的好處安裝尺寸小安裝靈活機(jī)械零點(diǎn)設(shè)定更簡(jiǎn)便軸負(fù)載小防止熱傳導(dǎo)Germany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestO

13、RMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder Fundamentals絕對(duì)值編碼器絕對(duì)值編碼器范圍光電單圈,多圈絕對(duì)值編碼器 各種外型尺寸50, 58,66 mmGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Enc

14、oder Fundamentals電氣輸出電子接口供電/ 輸出信號(hào)5 VDC TTL 兼容 互補(bǔ)型, RS 4224.5 30 VDC 推拉式, 短路保護(hù)4.5 30 VDC 推拉式,互補(bǔ)型,短路保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線 CANopen Profibus-DP DeviceNet 。Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器接口SSI (同步串行接口)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器接口現(xiàn)場(chǎng)總線的架構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)總線優(yōu)于SSI的地方是:幾種不同的編碼器可以連接到相同的總線上.(而不是象SSI的那樣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接)bus or line環(huán)形星形Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器接口Profibus-DP主要特性連接西門(mén)子設(shè)備RS485電平雙絞線電纜數(shù)據(jù)速率可以到 12 Mbit/s在 93.75 Kbit/s時(shí)電纜長(zhǎng)度可以到 1200 米 沒(méi)有中繼器可以連接32個(gè)點(diǎn)每一個(gè)主站可以連接124個(gè)點(diǎn)在 12 Mbit/s and 32 participants的響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到