增量式編碼器與絕對值編碼器(luzy)

1、增量式編碼器與絕對值編碼器根據(jù)檢測原理, 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 輸出形式,可分為增量式、絕對式以及混合式三種。1. 增量式編碼器工作原理增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通過內(nèi)部兩個光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時序和相位關(guān)系, 得到其 角度碼盤角度位移量增加(正方向或減少(負方向 。下面對增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的內(nèi)部工作原理 A,B 兩點對應(yīng)兩個光敏接受管, A,B 兩點間距為 S2 ,角度碼盤的光柵間距分別為 S0和 S1。通過輸出波形圖可知每個運動周期的時序為 這樣通過 AB 相就可以知道編碼器當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)方向和速度。2. 絕對值編碼器工作原理絕對編碼器光碼盤上有許多道光通

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是唯一的, 它無需記憶, 無需找參考點, 而且不 用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時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 從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器旋轉(zhuǎn)單圈絕對值編碼器, 以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線

3、, 以獲取唯一的編碼, 當(dāng)轉(zhuǎn)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, 這樣的編碼只能用于 旋轉(zhuǎn)范圍 360度以內(nèi)的測量,稱為單圈絕對值編碼器。如果要測量旋轉(zhuǎn)超過 360度范圍,就要用到多圈絕對值編碼器。編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理, 當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)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(chǔ)上再增加圈數(shù)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(fù),而無需記憶。多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多, 這樣在安裝時不 必

4、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(diào)試難度。3. 編碼器的信號輸出類型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,外加 +24V和 0V ; A 、 B 輸出相位相差 90度的脈沖信號, Z 相每圈輸出一個脈沖作為零點信號。如單相聯(lián)接,用于單方向計數(shù),單方向測速。A.B 兩相聯(lián)接,用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。A 、 B 、 Z 三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測量。A 、 A-, B 、 B-, Z 、 Z-連接,由于帶有對稱負信號的連接,電流對于電纜貢獻的電磁場 為 0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。增量

5、式編碼器連接 PLC 上的 FM350、 FM450高速計數(shù)模塊,通過累積計算當(dāng)前位置。 b 絕對值編碼器的接線和輸出絕對值編碼器接線上有時鐘信號 C+、 C-,數(shù)據(jù)信號 D+、 D-,外加 +24V和 0V ;數(shù)據(jù)信 號發(fā)送的是二進制或者格雷碼,大部分使用 SSI 同步串行通訊和 DP 通訊,傳輸距離短的話 也有使用并行通訊的。 絕對值編碼器連接 PLC 上的 SM338模塊,每個模塊有 3個通道。4. 增量式編碼器和絕對值編碼器的區(qū)別和應(yīng)用絕對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。 增量式編碼器需要開機找參考點,斷電以后不能記憶當(dāng)前位置。在現(xiàn)場應(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高速計數(shù)模塊;連鑄使用的是 SSI 桿式絕對值編碼器(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。軋機換輥小車上使用的是 DP 通訊的旋轉(zhuǎn)式絕對值編碼器; HGC 的索尼磁尺二次儀表輸 出的是增量式編碼器信號,連接 TDC 的增量式編碼器通道;輥道電機速度閉環(huán)使用的是旋 轉(zhuǎn)式增量編碼器。其他的大多數(shù)是桿式絕對值編碼器,例如 EGC 、推床、竄輥。因