增量型編碼器 (旋轉型) 工作原理:
它由一箇中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波訊號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對於一個周波為360度),將C、D訊號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定訊號;另每轉輸出一個Z相脈衝以代表零位參考位。
由於A、B兩相相差90度,可透過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,透過零位脈衝,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑膠,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由於金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑膠碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
解析度—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為解析度,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉分度5~10000線。
訊號輸出:訊號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推輓式輸出,編碼器的訊號接收裝置介面應與編碼器對應。
訊號連線—編碼器的脈衝訊號一般連線計數器、PLC、計算機,PLC和計算機連線的模組有低速模組與高速模組之分,開關頻率有低有高。
如單相聯接,用於單方向計數,單方向測速。
A.B兩相聯接,用於正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯接,用於帶參考位修正的位置測量。
A、A-,B、B-,Z、Z-連線,由於帶有對稱負訊號的連線,電流對於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。
對於TTL的帶有對稱負訊號輸出的編碼器,訊號傳輸距離可達150米。
對於HTL的帶有對稱負訊號輸出的編碼器,訊號傳輸距離可達300米。
1、按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.
接觸式採用電刷輸出,一電刷接觸導電區或絕緣區來表示程式碼的狀態是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示程式碼的狀態是“1”還是“0”。
2、按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。
增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電訊號,再把這個電訊號轉變成計數脈衝,用脈衝的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈衝,透過計數裝置來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數裝置的內部記憶來記住位置。這樣,當停電後,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈衝過程中,也不能有干擾而丟失脈衝,不然,計數裝置記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現後才能知道。
解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數裝置的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。比如,印表機掃描器的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然後才工作。這樣的方法對有些工控專案比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機後就要知道準確位置),於是就有了絕對編碼器的出現。
絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個位置絕對唯一、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用於各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
絕對編碼器光碼盤上有許多道刻線,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,透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進位制編碼(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的唯一性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、資料的可靠性大大提高了。
由於絕對編碼器在定位方面明顯地優於增量式編碼器,已經越來越多地應用於工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用並行輸出,其每一位輸出訊號必須確保連線很好,對於較複雜工況還要隔離,連線電纜芯數多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數輸出型,一般均選用序列輸出或匯流排型輸出,德國生產的絕對型編碼器序列輸出最常用的是SSI(同步序列輸出)。
增量型編碼器 (旋轉型) 工作原理:
它由一箇中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波訊號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對於一個周波為360度),將C、D訊號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定訊號;另每轉輸出一個Z相脈衝以代表零位參考位。
由於A、B兩相相差90度,可透過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,透過零位脈衝,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑膠,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由於金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑膠碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
解析度—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為解析度,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉分度5~10000線。
訊號輸出:訊號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推輓式輸出,編碼器的訊號接收裝置介面應與編碼器對應。
訊號連線—編碼器的脈衝訊號一般連線計數器、PLC、計算機,PLC和計算機連線的模組有低速模組與高速模組之分,開關頻率有低有高。
如單相聯接,用於單方向計數,單方向測速。
A.B兩相聯接,用於正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯接,用於帶參考位修正的位置測量。
A、A-,B、B-,Z、Z-連線,由於帶有對稱負訊號的連線,電流對於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。
對於TTL的帶有對稱負訊號輸出的編碼器,訊號傳輸距離可達150米。
對於HTL的帶有對稱負訊號輸出的編碼器,訊號傳輸距離可達300米。
1、按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.
接觸式採用電刷輸出,一電刷接觸導電區或絕緣區來表示程式碼的狀態是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示程式碼的狀態是“1”還是“0”。
2、按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。
增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電訊號,再把這個電訊號轉變成計數脈衝,用脈衝的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈衝,透過計數裝置來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數裝置的內部記憶來記住位置。這樣,當停電後,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈衝過程中,也不能有干擾而丟失脈衝,不然,計數裝置記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現後才能知道。
解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數裝置的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。比如,印表機掃描器的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然後才工作。這樣的方法對有些工控專案比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機後就要知道準確位置),於是就有了絕對編碼器的出現。
絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個位置絕對唯一、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用於各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
絕對編碼器光碼盤上有許多道刻線,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,透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進位制編碼(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的唯一性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、資料的可靠性大大提高了。
由於絕對編碼器在定位方面明顯地優於增量式編碼器,已經越來越多地應用於工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用並行輸出,其每一位輸出訊號必須確保連線很好,對於較複雜工況還要隔離,連線電纜芯數多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數輸出型,一般均選用序列輸出或匯流排型輸出,德國生產的絕對型編碼器序列輸出最常用的是SSI(同步序列輸出)。