很多朋友,可能不是很清楚伺服電機的編碼器是什麼東西?
伺服電機編碼器,主要是用來對電機進行精確控制的感測器。
用通俗的解釋就是:記錄電機運動多少個弧分,我們常見的電機都是圓柱形的電機,一圈360°,在精度控制中,編碼器就是用來測長,和側角度的。
光學增量編碼器
1874年由英國物理學家L.Rayleigh首先提出莫爾條紋圖案的工程價值
直到20世紀50年代人們才開始利用光柵的莫爾條紋進行精密測量
1950年德國Heidenhain首創DIADUR技術,即在玻璃基板上蒸發鍍鉻的光刻複製工藝
1953年英國Ferranti公司提出了一個4相訊號系統,即4倍頻鑑相技術
1995年相位陣技術開始投入使用。
相位陣ASIC晶片是整個編碼器的核心所在。
編碼器,根據基本的結構方式,分為磁旋編碼器,還有光電編碼器。磁旋編碼器的優點是價格低,但是精度一般在17位以內。目前對於高精度的要求,例如20位,甚至23位編碼器都是採用的光電編碼器。
(1)光電編碼器原理:
編碼器將旋轉位置的改變轉換為電氣訊號。
編碼器應用在軸的閉環控制和大多數的自動化過程中。編碼器為閉環控制產生速度或位置的實際測量值。
以光電型編碼器作為主要介紹。
(2)編碼器的分類:
從工作原理分:1、光電式, 2、磁電式, 3、機械式
從訊號分:1、增量式 ,2、絕對式
從軸形式分: 1、空心軸 , 2、實心軸(RI41 RI58 76)
從機械結構分:1、組合式 ,2、無軸承, 3、封閉式
(3)編碼器實際應用案例:
有句話很經典,是這樣說的:單位時間內讀取到的編碼器 的脈衝數越多,表示編碼器轉得越快。我們來分析一下這句話,編碼器的輸出軸的齒輪是跟小車的電機的齒輪連在一起的,就是說編碼器的轉速跟小車電機的轉速是成正比例的。
好!我們回過頭再仔細研究這句話的意思,我們都知道, 1 個 200 線的編碼器,轉完滿滿的一圈,總共就輸出 200 個 脈衝值,也就是 200 組高低電平。
比如,我們的單位時間, 也就是採用週期,意思就是我們固定一個時間段,比如用 20ms 為一段,來累計這 20ms 內得到的脈衝個數,如果剛好 有 2000 個,這意味著什麼?沒錯!就是這 20ms 內,編碼器轉了 10 圈!
根據編碼器的原理,怎麼計算電機的行走距離?
我們可以根據這個原理,來估算出小車走過的路程。
比如,我們可以拿尺寸測量一下, 小車車輪每前進 25px,我們觀察一下脈衝數增加了多少個, 多次測量,取平均值 A;小車走完路程 B 所得到的脈衝總數為 C;
那麼 B=(C/A)*25px;
這個實驗本人在當年比賽已經驗證過,成功測算出各種賽道的長度,與官方公佈的長度誤差在 1 米以內。
中國市場,每年的伺服電機的銷量總量達到120億左右。大約600萬-700萬軸伺服電機。伺服電機成為編碼器領域最大的應用市場之一。
2016年,中國市場編碼器品牌佔比,德國海德漢,以及日本的多摩川位列前兩名。國內的長春禹衡是國內做大的編碼器供應商。
國內電機生產企業,不少品牌都在使用禹衡編碼器,目前中國產伺服電機僅有匯川有自己的編碼器生產工廠。
編碼器主要應用行業分佈:電梯是編碼器應用的主要市場。
編碼器主要在電梯中的功能,是實現閉環反饋,平穩準確的坐電梯,都是依靠編碼器。
總結:編碼器作為一個比較重要的工業感測器,在很多領域都有應用,我們最常見的工業機器人,對編碼器的需求比較大。
細分到更為細緻的零部件市場:伺服電機,風電裝置,以及工業自動化非標市場,是當前編碼器的主要細分裝置市場。
很多朋友,可能不是很清楚伺服電機的編碼器是什麼東西?
伺服電機編碼器,主要是用來對電機進行精確控制的感測器。
用通俗的解釋就是:記錄電機運動多少個弧分,我們常見的電機都是圓柱形的電機,一圈360°,在精度控制中,編碼器就是用來測長,和側角度的。
光學增量編碼器
1、編碼器的發展歷程1874年由英國物理學家L.Rayleigh首先提出莫爾條紋圖案的工程價值
直到20世紀50年代人們才開始利用光柵的莫爾條紋進行精密測量
1950年德國Heidenhain首創DIADUR技術,即在玻璃基板上蒸發鍍鉻的光刻複製工藝
1953年英國Ferranti公司提出了一個4相訊號系統,即4倍頻鑑相技術
1995年相位陣技術開始投入使用。
相位陣ASIC晶片是整個編碼器的核心所在。
2、編碼器的原理編碼器,根據基本的結構方式,分為磁旋編碼器,還有光電編碼器。磁旋編碼器的優點是價格低,但是精度一般在17位以內。目前對於高精度的要求,例如20位,甚至23位編碼器都是採用的光電編碼器。
(1)光電編碼器原理:
編碼器將旋轉位置的改變轉換為電氣訊號。
編碼器應用在軸的閉環控制和大多數的自動化過程中。編碼器為閉環控制產生速度或位置的實際測量值。
以光電型編碼器作為主要介紹。
(2)編碼器的分類:
從工作原理分:1、光電式, 2、磁電式, 3、機械式
從訊號分:1、增量式 ,2、絕對式
從軸形式分: 1、空心軸 , 2、實心軸(RI41 RI58 76)
從機械結構分:1、組合式 ,2、無軸承, 3、封閉式
(3)編碼器實際應用案例:
有句話很經典,是這樣說的:單位時間內讀取到的編碼器 的脈衝數越多,表示編碼器轉得越快。我們來分析一下這句話,編碼器的輸出軸的齒輪是跟小車的電機的齒輪連在一起的,就是說編碼器的轉速跟小車電機的轉速是成正比例的。
好!我們回過頭再仔細研究這句話的意思,我們都知道, 1 個 200 線的編碼器,轉完滿滿的一圈,總共就輸出 200 個 脈衝值,也就是 200 組高低電平。
比如,我們的單位時間, 也就是採用週期,意思就是我們固定一個時間段,比如用 20ms 為一段,來累計這 20ms 內得到的脈衝個數,如果剛好 有 2000 個,這意味著什麼?沒錯!就是這 20ms 內,編碼器轉了 10 圈!
根據編碼器的原理,怎麼計算電機的行走距離?
我們可以根據這個原理,來估算出小車走過的路程。
比如,我們可以拿尺寸測量一下, 小車車輪每前進 25px,我們觀察一下脈衝數增加了多少個, 多次測量,取平均值 A;小車走完路程 B 所得到的脈衝總數為 C;
那麼 B=(C/A)*25px;
這個實驗本人在當年比賽已經驗證過,成功測算出各種賽道的長度,與官方公佈的長度誤差在 1 米以內。
3、編碼器的主流品牌:中國市場,每年的伺服電機的銷量總量達到120億左右。大約600萬-700萬軸伺服電機。伺服電機成為編碼器領域最大的應用市場之一。
2016年,中國市場編碼器品牌佔比,德國海德漢,以及日本的多摩川位列前兩名。國內的長春禹衡是國內做大的編碼器供應商。
國內電機生產企業,不少品牌都在使用禹衡編碼器,目前中國產伺服電機僅有匯川有自己的編碼器生產工廠。
編碼器主要應用行業分佈:電梯是編碼器應用的主要市場。
編碼器主要在電梯中的功能,是實現閉環反饋,平穩準確的坐電梯,都是依靠編碼器。
總結:編碼器作為一個比較重要的工業感測器,在很多領域都有應用,我們最常見的工業機器人,對編碼器的需求比較大。
細分到更為細緻的零部件市場:伺服電機,風電裝置,以及工業自動化非標市場,是當前編碼器的主要細分裝置市場。