从单圈值编码器到多圈值编码器:
单圈值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合编码的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈值编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的式编码器就称为多圈值编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码不重复,而无需记忆。
多圈值编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
多圈值编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。
在伺服系统选型的过程中,有不少萌新和伙伴对编码器如何选型,难以决策。小奥来和大家聊聊伺服电机编码器的入门小知识,非常有助于你、靠谱选型。
1.什么是伺服编码器?
你知道,伺服系统为什么具有高精度,这种得天独厚的优势呢?因素之一就是它拥有个神器“伺服编码器”。
伺服编码器是一种反馈信息的传感器,安装在伺服电机尾端,用于测量伺服电机轴旋转角度、旋转速度、位置等信息,然后通过PLC将控制指令和反馈信息相对照,如果有差异,就进行修正,从而实现设备高精度运行。
这个过程类似于挂牌匾。
上图中的红衣同事,就等同于“伺服编码器”,专门用来反馈现实位置、角度等信息,帮助你把牌匾挂正。
2.伺服编码器的构成
编码器的部件——编码圆盘(码盘),以及与之搭配的部件,是我们着重需要关注的部分,因为这两部分的差异,直接决定编码器的分辨率,影响伺服电机的精度。
3.编码器有哪些分类?
由于定义、技术、部件等不同,编码器分类有很多,而且各自精度不一。所以,在选型之前,很有必要了解各种编码器的特性,从而确定哪一种更适合你的工况。(注:以下分类不囊括所有,仅对市面上常用的伺服编码器加以描述)
编码器增量信号A,B,Z,R,C,D,U,V,W
大部分的接收设备只接收AB信号,角度编码器资料,而没有接收Z信号的口,很多人不熟悉这个Z怎么用。Z信号是增量编码器上除了A,B信号以外,另外的一个信号,每转就一个,脉冲宽度相当于AB相信号的脉冲宽度,(各厂家有不同的)有规定其上升沿对齐A相一个脉冲周期的哪个位置。这样,Z信号在一个转圈内位置是“”的零位,通过读取Z信号,可以在一个转圈内修正增量信号因丢脉冲而产生的计数误差,如果是很多圈工作,可以在每圈作为参考信号修正。
这种方法在光栅尺与角度编码器中更加重要,在光栅尺和角度编码器上,这种信号叫参考信号“R”(有的为I),光栅角度编码器校准,光栅尺有每隔一段位置一个R信号,而角度编码器是每隔几十度一个R信号(如20度),每隔一段距离(角度)的位置就可以修正参考。
除了Z信号与R信号,还有C,D信号,(欧系)有的增量编码器提供了CD信号,这种信号是每转输出一个周期的SinCos正余弦信号,供应角度编码器,这是单圈的位置模拟量相位输出,因其位置,不受停电影响,可以判别交流伺服电机启动时的磁极位置,或通过电路作为单圈值编码器使用,与增量的AB信号配合,称为混合式编码器,如德国海德汉的就有这种编码器,角度编码器,目前在国内电梯上用的多了。
系的增量编码器用于交流电机启动时磁极位置判断的,是用了另外一种方法,就是U,V,W信号,每个信号位置相差120度,一圈一个(或两个)方波脉冲周期,这种信号尽管分辨率低,但也是“”的,不受停电影响,其有时也称为“混合式值”,这种混合式接收电路要比欧系的简单,但显然其的分辨率和作用要远比欧系的差了。
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