编码器工作原理 点击:0 | 回复:10



唐勇

    
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发表于:2007-04-15 19:35:00
楼主
编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器(旋转型)   
工作原理:    
由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向
,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。  
由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。  
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。 
信号输出:    
信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。  
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。 
如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。  
A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。  
A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。  
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。  
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。  
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。      
增量式编码器的问题:
增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。    
增量型编码器的一般应用:
测速,测转动方向,测移动角度、距离(相对)。  
绝对型编码器(旋转型)      
绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。  
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。     
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。  
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器 
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,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。  
多圈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




尚月

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1楼
好,学习了,谢谢.

wdlx

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2楼
收藏了,能介绍一下SIEMENS200编程中的高速计数功能的用法吗,比如要接一个编码器

dfsygk

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3楼
本公司代理供应美国单/双路光学编码器解码计数芯片,可以与大多数常用微控制器接口,总线控制方式,可提供89CXX系列微控制器接口例程,该芯片具有四倍频计数方式及单倍频计数方式,内置硬件抗抖动,抗干扰功能,封装有PLCC44及PLCC84,电压5V,性价比高,单路仅售人民币38元,量大从优,有意请联系QQ:351052245,电话:13632557904

daniel4587

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发表于:2009-03-07 12:18:25
4楼
好,学习了。谢谢斑竹

东方龙人

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发表于:2009-03-08 15:42:27
5楼
有用的东西就要收藏啊,谢了先。.

雪落无痕

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6楼
不错,增量型的基本很清楚了

huxiaodong01

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发表于:2009-03-25 04:01:36
7楼

收藏了,谢谢楼主了!

liu007

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发表于:2009-11-23 12:59:03
8楼
收藏了,谢谢楼主了!

正想横坐标

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发表于:2019-02-17 17:45:24
9楼

路过学习一下,非常好。

奥凯特编码器

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发表于:2019-03-15 11:14:13
10楼

要加个原理入门。

abceol

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发表于:2020-09-29 13:18:48
11楼

感谢分享,


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