增量式編碼器與絕對(duì)值編碼器(luzy)

1、增量式編碼器與絕對(duì)值編碼器根據(jù)檢測(cè)原理, 編碼器可分為光學(xué)式、磁式、 感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號(hào) 輸出形式,可分為增量式、絕對(duì)式以及混合式三種。1. 增量式編碼器工作原理增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤(pán)的時(shí)序和相位關(guān)系, 得到其 角度碼盤(pán)角度位移量增加(正方向或減少(負(fù)方向 。下面對(duì)增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的內(nèi)部工作原理 A,B 兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)兩個(gè)光敏接受管, A,B 兩點(diǎn)間距為 S2 ,角度碼盤(pán)的光柵間距分別為 S0和 S1。通過(guò)輸出波形圖可知每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的時(shí)序?yàn)?這樣通過(guò) AB 相就可以知道編碼器當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)方向和速度。2. 絕對(duì)值編碼器工作原理絕對(duì)編碼器光碼盤(pán)上有許多道光通

2、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(gè)位置,通過(guò)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(jìn)制編碼(格雷碼 ,這就稱(chēng)為 n 位絕對(duì)編碼器。這樣的編碼器 是由光電碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯一的, 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, 編碼器的抗干擾 特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。 圖 從單圈絕對(duì)值編碼器到多圈絕對(duì)值編碼器旋轉(zhuǎn)單圈絕對(duì)值編碼器, 以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤(pán)各道刻線

3、, 以獲取唯一的編碼, 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng) 超過(guò) 360度時(shí), 編碼又回到原點(diǎn), 這樣就不符合絕對(duì)編碼唯一的原則, 這樣的編碼只能用于 旋轉(zhuǎn)范圍 360度以?xún)?nèi)的測(cè)量,稱(chēng)為單圈絕對(duì)值編碼器。如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò) 360度范圍,就要用到多圈絕對(duì)值編碼器。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)大編碼器的測(cè) 量范圍, 這樣的絕對(duì)編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對(duì)編碼器, 它同樣是由機(jī)械位置確定編碼, 每個(gè) 位置編碼唯一不重復(fù),而無(wú)需記憶。多圈編碼器另一個(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

4、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。3. 編碼器的信號(hào)輸出類(lèi)型a 增量式編碼器的接線和輸出增量式編碼器一般使用 A 、 B 、 Z 三相輸出信號(hào),外加 +24V和 0V ; A 、 B 輸出相位相差 90度的脈沖信號(hào), Z 相每圈輸出一個(gè)脈沖作為零點(diǎn)信號(hào)。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,抗干擾最佳,可傳輸較遠(yuǎn)的距離。增量

5、式編碼器連接 PLC 上的 FM350、 FM450高速計(jì)數(shù)模塊,通過(guò)累積計(jì)算當(dāng)前位置。 b 絕對(duì)值編碼器的接線和輸出絕對(duì)值編碼器接線上有時(shí)鐘信號(hào) C+、 C-,數(shù)據(jù)信號(hào) D+、 D-,外加 +24V和 0V ;數(shù)據(jù)信 號(hào)發(fā)送的是二進(jìn)制或者格雷碼,大部分使用 SSI 同步串行通訊和 DP 通訊,傳輸距離短的話(huà) 也有使用并行通訊的。 絕對(duì)值編碼器連接 PLC 上的 SM338模塊,每個(gè)模塊有 3個(gè)通道。4. 增量式編碼器和絕對(duì)值編碼器的區(qū)別和應(yīng)用絕對(duì)值編碼器可以在斷電以后記憶當(dāng)前位置,輸出的是 SSI 串行通訊和 DP 通訊信號(hào)。 增量式編碼器需要開(kāi)機(jī)找參考點(diǎn),斷電以后不能記憶當(dāng)前位置。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的編碼器中,倒罐站和 KR 使用的是 DP 通訊的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)值編碼器;RH 使用的是旋轉(zhuǎn)式增量式編碼器,連接 PLC 的 FM450-2高速計(jì)數(shù)模塊;連鑄使用的是 SSI 桿式絕對(duì)值編碼器(SSI 位置傳感器 ,連接 PLC 的 SM338模塊(POS UNIT ;增量式編碼器連接的是 FM350模塊。軋機(jī)換輥小車(chē)上使用的是 DP 通訊的旋轉(zhuǎn)式絕對(duì)值編碼器; HGC 的索尼磁尺二次儀表輸 出的是增量式編碼器信號(hào),連接 TDC 的增量式編碼器通道;輥道電機(jī)速度閉環(huán)使用的是旋 轉(zhuǎn)式增量編碼器。其他的大多數(shù)是桿式絕對(duì)值編碼器,例如 EGC 、推床、竄輥。因