编码器的选型需要考虑以下几个方面:
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机械安装尺寸:这包括了定位止口、轴径、安装孔位以及电缆出线方式等。此外,还需要考虑安装空间的体积和工作环境的防护等级是否符合要求。
分辨率:也称为编码器每圈输出的脉冲数,它决定了编码器的工作精度。分辨率通常可以从6到5400或更高的数值变化,脉冲数越多,分辨率也越高。
电气接口:编码器的输出方式有多种,如推拉输出(F型HTL格式)、电压输出(E)以及集电极开路(C)。这些输出方式需要根据控制系统的接口电路进行匹配。
从码盘技术划分 ---------
1) 增量式编码器
增量式码盘图
工作原理:增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。
特点:优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。缺点是一旦切断电源,光栅角度编码器,会导致位置信息丢失。而且再次接通电源,需执行原点返回才能够重新开始运行。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
适合工况:适用于数控机床及机械附件、机器人、自动装配机、自动生产线、纺织机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机等场景。可以说精度、稳定性都不错,价格又适宜,所以应用很广。
2) 编码器
*码盘图
工作原理:编码器是直接输出数字的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成从2的零次方到2的n-1次方且2进制编码。码道数越多精度越大,目前国内已有17位、23位编码器。
特点:优点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出与位置相对应且数字码,不受停电、干扰的影响。也就是说,哪怕停电了,编码器只要上电就能知道自己现在所处的位置。缺点是结构、电路比较复杂,角度编码器原理,技术要求高。
适合工况:适用于特殊机床、纺织机械、灌溉机械、造纸印刷、水利闸门、机器人及机械手臂、精密测量设备、电梯等精密设备。编码器抗干扰特性、数据的可靠性更强一些,但价格也更加昂贵。
增量式编码器常用技术参数
机械转速和电气转速:
编码器的机械转速以每分钟大可以旋转多少圈表示—rpm;
编码器的电气转速也称为开关频率,是读取每个脉冲信号的反应速度,以每秒多少次表示—Hz
大工作速度应同时兼顾编码器的机械转速、电气转速以及编码器后续接收设备的开关频率。Nmax=Fmax×60/Z(N—min-1,F—Hz)。
编码器的工作温度和防护等级:
编码器的工作温度代表了编码器内部机械和电子零件的水平,较好的编码器工作温度从-40到+100℃,事实上低温情况下,受限制的是内部电子零件和外部的电缆以及密封特性。
防护等级是指编码器的防尘、防水性能,以IP的两位数表示,位0—6代表防尘,第二位0—9代表防水,角度编码器,IP54是的有限制条件的防尘防水标准,IP67可防水浸。并非在室内恒温条件下工作就不需要防水,因为编码器在工作和停机两种情况下,供应角度编码器,内部空气会热胀冷缩,密封不好,在停机是会有压缩性水气进入。的编码器的防护等级分电气外壳部分和转轴部分,有不同。转轴部分由于编码器的旋转要求,往往要略低。
如果编码器安装部分有空间,我还是建议在编码器外部再加装一防护壳,以加强对其进行保护,必竟编码器属精密元件,一台编码器和一个防护壳的价值比较还是有一定差距的。
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