(已结贴)2011-08-20-工控擂台-介绍编码器的类型以及各个了性的工作原理 点击:4090 | 回复:9



cqu_rockwell

    
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发表于:2011-07-27 19:27:32
楼主

编码器有那几种类型?并详细介绍个种编码器的工作原理及其他们之间的异同?

 

 

能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。



下周初结贴,9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分!

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发表于:2011-07-27 22:01:57
1楼
编码器主要分为:磁编码器和光电编码器。
1磁编码器
其原理如下:永久磁铁用来激发霍尔传感器,磁铁安装在轴的中心,磁场切割线圈产生电压,霍尔传感器检测方向和运动。
2光电编码器
光电编码器主要有:绝对值和增量编码器,二者之间的区别如下:
① 增量编码器,一般用来测试速度与方向也可以用角度测量,但在掉电或电源出现故障时位置信息丢失
② 传送在一转中每一步的唯一的位置信息,位置信息一直可用,即使在掉电或电源出现故障时,一般应用于角度测量及往复运动。
增量编码器工作原理如下:增量编码器的码盘上刻制有均匀的光栅。码盘旋转时,输出与转角的增量成正比的脉冲,需要计数器来及脉冲数,根据输出信号的个数,有3种增量编码器:
① 单通道信号
编码器码盘只有一圈光栅,编码器有一对光电扫描系统,输出一通道脉冲信号,后续设备根据单位时间检测到的脉冲数及编码器的分辨率计算出的角速度及线速度,可以测试速度,不能测试旋转方向
信号输出如图:

② 双通道信号
编码器码盘有2圈光栅,并且以90度相位差排列,编码器有2对光电扫描同,输出2通道脉冲信号,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。可以测试速度和旋转方向。信号输出如图:


③ 3通道信号
在双通道编码器的基础上增加了一个零位信号,用于基准点定位一般测长度使用该信号,测速一般不使用该信号,可以测试速度、旋转方向和定位。信号输出如图:


④ 6通道信号
在3通道编码器的基础上将每一通道信号增加一个反向输出,即为6通道编码器,反向信号的存在主要是为了消除干扰及补偿损耗,以便可以长距离的传输。信号输出如图:


3)绝对式编码器
N位绝对式编码器有N个码道,最外层的码道对应编码的最低位。每一码道有一个光耦合器,用来读取该码道的0、1数据。绝对式编码器的N位二进制数反映了运动物体所处的位置,根据位置的变化情况,可以判别出旋转方向。

chun_cnooc

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发表于:2011-07-27 23:30:53
2楼
光电编码器分增量式编码器和绝对编码器。增量式又分旋转和线性编码器。
先说增量和绝对吧:
增量式和绝对编码器如它们的名字可知,绝对编码器给的是绝对位置,而增量式编码器是相对位置。因此,增量式编码器每次使用都必须进行寻零操作,找到参考位置。
旋转和线性;
他们的结构不同,旋转编码器基准光栅是一个刻度均匀的玻璃圆盘,而线性则是玻璃标尺。旋转式通过扫描光栅之间彼此相差90度产生四个相差90度的正弦电流,在对这四个电流信号做处理,最后产生相差90度的电压信号;而线性编码器则是它的光栅尺和读数头之间的相对运动产生光的交替投射或反射作用产生相差90度的脉冲电压

电仪人生

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发表于:2011-08-07 15:34:36
3楼
编码器有那几种类型?并详细介绍个种编码器的工作原理及其他们之间的异同?
编码器以读出方式来分,有接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出,电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
编码器以检测原理来分,有光学式、磁式、感应式和电容式。
编码器以测量方式来分,有直线型编码器(光栅尺、磁栅尺),旋转型编码器。
编码器以信号原理(刻度方法及信号输出形式)来分,有增量型编码器,绝对型编码器和混合式三种。
一、增量型编码器(旋转型)
1、工作原理:
光学编码器由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,当圆盘旋转一个节距时,在发光元件照射下,光敏元件得到A,B信号为具有90度相位差的正弦波,这组信号经放大器放大与整形,得到的输出方波,A相比B相导前90度,其电压幅值一般为5V。设A相导前B相时为正方向旋转,则B相导前A相时即为负方向旋转,利用A相与B相的相位关系可以判别编码器的的正转与反转,C相产生的脉冲为基准脉冲,又称零点脉冲,它是轴旋转一周在固定位置上产生一个脉冲,可获得编码器的零位参考位。AB相脉冲信号经频率—电压变换后,得到与转轴转速成比例的电压信号,便可测得速度值及位移量。
磁性编码器是近年发展起来的一种新型电磁敏感元件,它是随着光学编码器的发展而发展起来的。光学编码器的主要优点是对潮湿气体和污染敏感,但可靠性差,而磁性编码器不易受尘埃和结露影响,同时其结构简单紧凑,可高速运转,响应速度快(达500~700kHz),体积比光学式编码器小,而成本更低,且易将多个元件精确地排列组合,比用光学元件和半导体磁敏元件更容易构成新功能器件和多功能器件。在高速度、高精度、小型化、长寿命的要求下,在激烈的市场竞争中,磁性编码器以其突出特点而独具优势,成为发展高技术产品的关键之一。
磁性编码器原理是通过磁力形成脉冲列,产生信号,其特征为将未硫化的橡胶中混合稀土类磁性粉末形成磁性橡胶坯子,硫化粘附在加强环(1)上,形成磁性橡胶环(2),在该磁性橡胶环上以圆周状交替着磁,产生S极和N极。同时采用新型的SMR(磁敏电阻)或霍尔效应传感器作为敏感元件,信号稳定、可靠。此外,采用双层布线工艺,还能使磁性编码器不仅具有一般编码器仅有的增量信号及增量信号和指数信号输出,还具有绝对信号输出功能。所以,尽管目前约占90%的编码器均为光学编码器,但毫无疑问,在未来的运动控制系统中,磁性编码器的用量将逐渐增多。
2、增量编码器的分辨率,倍频与细分技术
增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的,有两个(或4个,以后讨论4个光眼的)光眼读取A,B信号的,刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率,也就是可以分辨读取的最小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是PPR,也就是每转脉冲数。
增量编码器的A/B输出的波形一般有两种,一种是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信号,一种是缓慢上升与下降,波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号输出,A与B相差1/4T周期90度相位,如果A是类正弦Sin曲线,那B就是类余弦Cos曲线。
对于方波信号,A,B两相相差90度相(1/4T),这样,在0度相位角,90度,180度,270度相位角,这四个位置有上升沿和下降沿,这样,实际上在1/4T方波周期就可以有角度变化的判断,这样1/4的T周期就是最小测量步距,通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断,可以4倍于PPR读取角度的变化,这就是方波的四倍频。这种判断,也可以用逻辑来做,0代表低,1代表高,A/B两相在一个周期内变化是0 0,0 1,1 1,1 0 。这种判断不仅可以4倍频,还可以判断旋转方向。
严格地讲,方波最高只能做4倍频,虽然有人用时差法可以分的更细,但那基本不是增量编码器推荐的,更高的分频要用增量脉冲信号是SIN/COS类正余弦的信号来做,后续电路可通过读取波形相位的变化,用模数转换电路来细分,5倍、10倍、20倍,甚至100倍以上,分好后再以方波波形输出(PPR)。分频的倍数实际是有限制的,首先,模数转换有时间响应问题,模数转换的速度与分辨的精确度是一对矛盾,不可能无限细分,分的过细,响应与精准度就有问题;其次,原编码器的刻线精度,输出的类正余弦信号本身一致性、波形完美度是有限的,分的过细,只会把原来码盘的误差暴露得更明显,而带来误差。细分做起来容易,但要做好却很难,其一方面取决于原始码盘的刻线精度与输出波形完美度,另一方面取决于细分电路的响应速度与分辨精准度。例如,德国的工业编码器,推荐的最佳细分是20倍,更高的细分是其推荐的精度更高的角度编码器,但旋转的速度是很低的。
一个增量编码器细分后输出A/B/Z方波的,还可以再次4倍频,但是请注意,细分对于编码器的旋转速度是有要求的,一般都较低。另外,如原始码盘的刻线精度不高、波形不完美,或细分电路本身的限制,细分也许会波形严重失真,大小步,丢步等,选用及使用时需注意。
有些增量编码器,其原始刻线可以是2048线(2的11次方,11位),通过16倍(4位)细分,得到15位PPR ,再次4倍频(2位),得到了17位(Bit)的分辨率,这就是有些日系编码器的17位高位数编码器的得来了,它一般就用“位,Bit”来表达分辨率了。这种日系的编码器在较快速度时,内部仍然要用未细分的低位信号来处理输出的,要不然响应就跟不上了,所以不要被它的“17位”迷惑了。
3、增量式编码器的特点:
增量型编码器的特点是:非接触式的,无摩擦和磨损,体积小,重量轻,机构紧凑,安装方便,维护简单,驱动力矩小,其具有高精度,大量程测量,反应快,数字化输出特点;
增量式编码器非常适合测速度,可无限累加测量。但是存在零点累计误差,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。
内置电池技术:
有一些编码器以内置电池来避免断电的信号丢失,也有一些编码器以单圈是绝对信号,而多圈圈数信号是内置电池与电路用增量计数的方法来获得,此为伪绝对型编码器,其受电池寿命、电池低温失效、受振电池触点不良等因数影响,而大大降低可靠性。
4、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)。
二、绝对型编码器(旋转型)
增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
工作原理:
绝对编码器光码盘上有许多道刻线,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位绝对式编码器。这样的编码器是由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的唯一性,它无需掉电记忆,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。
由于绝对式编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制中。但因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对式编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出。
2、从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器:
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,这样的绝对式编码器就称为多圈绝对值编码器,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。
多圈绝对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。
多圈绝对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。


zling

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发表于:2011-08-20 17:46:03
4楼
(1)编码器的原理 编码器是一种将角位移转换成一连串电数字脉冲的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿条或螺旋杆结合在一起,也可于控制直线位移。 编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度盘是由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子和图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。 (2)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。 (3)编码器分类 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) (2.1)增量型编码器 增量型编码器一般给出两种方波,它们的相位差90度,通常称为通道A和通道B。只有一个通道的读数给出与转速有关的信息,与此同时,通过所取得的第二通道信号与第一通道信号进行顺序对比的基础上,得到旋转方向的信号。还有一个可利用的信号称为Z通道或零通道,该通道给出编码器轴的绝对零位。此信号是一个方波,其相位与A通道在同一中心线上,宽度与A通道相同。 (2.2)增量型编码器精度 取决于机械和电气的因素,这些因素有:光栅分度误差、光盘偏心、轴承偏心、电子读数装置引入的误差以及光学部分的不精确性,误差存在于任何编码器中。 (2.3)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。 (2.4)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)。 (2.5)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 (2.6)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 (2.7)绝对脉冲编码器:APC 增量脉冲编码器:SPC 两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有),和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲,而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以测量转速,还可以判断旋转的方向。

零下二度

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5楼
编码器分增量式编码器和绝对编码器。增量式又分旋转和线性编码器。
先说增量和绝对吧:
增量式和绝对编码器如它们的名字可知,绝对编码器给的是绝对位置,而增量式编码器是相对位置。因此,增量式编码器每次使用都必须进行寻零操作,找到参考位置。
旋转和线性;
他们的结构不同,旋转编码器基准光栅是一个刻度均匀的玻璃圆盘,而线性则是玻璃标尺。旋转式通过扫描光栅之间彼此相差90度产生四个相差90度的正弦电流,在对这四个电流信号做处理,最后产生相差90度的电压信号;而线性编码器则是它的光栅尺和读数头之间的相对运动产生光的交替投射或反射作用产生相差90度的脉冲电压。

jiaoanpeng

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6楼

编码器就是一个传感器,其通过某种手段把转速、转角或者位移等物理量通过装换变成能够远传的电信号,其实质就是把物理量变成电信号的一种仪器,偶记得工控网上曾经举行过一个在线研讨会介绍的就是编码器的产品。

编码器的分类根据编码器的使用情况,检测原理分为几种方式,从编码器的安装形式看有接触式和非接触式。接触式是通过某种设计使其做到与被测设备接触导电与接触绝缘的相互交替输出一个脉冲信号,以此来对被测设备进行转速、转角的计量。非接触式是通过光电转换、电磁装换或者光敏元件等检测部件上的透光与不透光区的频率来检测部件旋转速度。

根据编码器的检测转换原理可分为增量式和绝对式,增量式就是通过检测部件的周期性导通、绝缘的规律来产生一个周期性的频率信号,把这个频率信号远传到控制室在经过软件的计数就可知道部件的速度和转角,其实质就是一个计数器的检测部分。这个大多数的电机转速、设备转角都是用到这种方法。

在仪表放面主要应用于容积式流量计的流量信号远传和累积,比如原先就地指示的容积式流量计安装远传探头后就可以在控制室内检测和计量,其内部就编码器的原理通过光电转换把光栅的转动速度变成脉冲输出。此外一些通用电子流量计内部的齿轮选择的速度也是通过编码器来变成脉冲输出以此来计量流过介质的流量大小,其转换是通过电磁转换把齿轮的角速度变成脉冲频率信号。

绝对式编码器是通过某种转换把物理量的全部测量范围转换成一个二进制信号,即对全量程的物理信号进行切割划分成最小单位一样的二进制代码,其每一个设备位置都有一个确定唯一的数值相对应。在仪表应用中最常见的就是灌区液位检测中的浮盘码带液位计,这种液位计的码尺上都均匀分布着二进制代码(通过码尺上信息码缺空的大小长短和数量进行检测),编码器通过光电转换读取码尺上的二进制代码然后变成数字信号远传至控制室进行显示就可知道现场液位的大小。

不同厂家的编码器型号、安装方式、检测手段、输出信号可能不同,但是最根本的目的都是把物理量变成电信号远传,其实质都是一个传感变送器。

esterhong

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7楼

一类型

根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

二工作原理:

(一)增量式编码

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90o,从而可方便地判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。它的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。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息

(二)绝对式编码器

绝对编码器是直接输出数字量的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由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,码盘上的码道数就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,形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制(葛莱码)方式进行光电转换的。绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形,绝对编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测绝对位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。它的特点是:

1.可以直接读出角度坐标的绝对值

2.没有累积误差;

3.电源切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的,也就是说精度取决于位数,目前有10位、14位等多种。

(三)混合式绝对值编码器

混合式绝对值编码器,它输出两组信息:一组信息用于检测磁极位置,带有绝对信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。

光电编码器是一种角度(角速度)检测装置,它将输入给轴的角度量,利用光电转换原理 转换成相应的电脉冲或数字量,具有体积小,精度高,工作可靠,接口数字化等优点。它广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。

二、光电编码器的应用电路

(一)EPC-755A光电编码器的应用

EPC-755A光电编码器具备良好的使用性能,在角度测量、位移测量时抗干扰能力很强,并具有稳定可靠的输出脉冲信号,且该脉冲信号经计数后可得到被测量的数字信号。因此,我们在研制汽车驾驶模拟器时,对方向盘旋转角度的测量选用EPC-755A光电编码器作为传感器,其输出电路选用集电极开路型,输出分辨率选用360个脉冲/圈,考虑到汽车方向盘转动是双向的,既可顺时针旋转,也可逆时针旋转,需要对编码器的输出信号鉴相后才能计数。图2给出了光电编码器实际使用的鉴相与双向计数电路,鉴相电路用1个D触发器和2个与非门组成,计数电路用3片74LS193组成

 
三异同:

增量型编码器一般都是集电极开路输出,电压输出,或线性输出,输出的是A相,B相,Z相脉冲等,一般如果不用断电后仍要记录位置的场合都可以用增量型编码器,增量型编码器可以接入到到高数计数功能的PLC,也可以接到常用的计数器绝对型编码器输出的是二进制码或格雷码等,即使是断电后也能记录下当前的位置.绝对值编码器需要接入例如CQM1H-ABB21这个绝对值编码器接口板,普通PLC的高数计数器不能接绝对值编码器.或者如果动作频率不是很高的话,并且电压符合规格,那绝对值编码器也可以接入PLC的普通输入点,通过程序里面按照编码器输出码的规格进行编程设置,也可以使用 增量编码器: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。 绝对型编码器: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。 从上面的描述可以看出:两者各有优缺点,增量型编码器比较通用,大多场合都用这种。从价格看,一般来说绝对型编码器要贵得多,而且绝对型编码器有量程范围,所以一般在特殊需要的机床上应用较多。

ye_w

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发表于:2011-08-23 17:06:44
8楼

谈谈我们自己使用的编码器

1、增量式编码器,一个是用在滑环,另外一个用在发电机转速上。发电机使用的重载编码器,输出的信号是TTL(RS422);滑环上的输出A/B/Z以及相差180度的-A/-B/-Z信号。

 

 

2、绝对值编码器,输出接口是CANopen接口。用来测量机舱位置的。这个主要是主站要支持CANopen才能使用。

cqu_rockwell

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