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正余弦邊(1Vpp)碼器與方波(TTL HTL)編碼器的差異在哪裡? 点击：8648 | 回复：17



SECONA

    
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发表于：2016-04-08 13:30:16
楼主

大家都知道編碼器有增量式與絕對式 也知道增量編碼器可分成正余弦訊號 及脈衝訊號

由上圖橘黃色的圖就是脈衝訊號 紫色的曲線就是正弦(sin)訊號


大多數網友熟悉的是脈衝(方波)編碼器也知道在差分輸出是TTL(5V方波) 可是大多數不知道系統怎麼跟編碼器做匹配 這裡有個專業名詞叫作"攔截準位" 攔截脈衝波的上升沿(V底右邊的線"0V到5V")一般系統多設在2.5V上下 所以編碼器的訊號只要在3V以上 就可正常工作

由上圖脈衝波可以看到許多的毛刺 一個毛刺代表有一個上升沿 這就是我們經常講的干擾 使用差分的訊號的抗干擾能力佳 是計數器算到1個A訊號時也要確認有個/A訊號

待續

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SECONA

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发表于：2016-04-08 15:03:58
1楼

從上面的弦波也可發現有許多毛刺 但他不是看上升沿 也就沒有干擾的問題 但是在轉換成方波時干擾就出現 其實上面的圖顯示出一個弦波經倍頻轉換成16個方波

從這裡我們可得出第二個答案 弦波編碼器可任意倍頻 但方波只能4倍頻 因為弦波是連續波在任何一點都有其相對應座標 在本質上來講弦波編碼器才是真正的"絕對式編碼器" 而市面上的絕對式的編碼器應該說是總線或通訊格式的編碼器 其本質根脈衝是相同的都是斷波 這裡又說明了第三個答案

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刘岩利

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发表于：2016-04-08 17:55:54
2楼

说得好复杂，而且个别细节不是很准确。

区别就是：一个是方波，是数字量传输；一个是正弦波，模拟量传输。前者的相关接口器件比较便宜，但是分辨率固定；后者相关接口器件比较贵，但可以通过选择不同的接收配件或者接收配件的不同参数设置改变（提高）分辨率。


更正几个细节

“知道在差分輸出是TTL(5V方波)”

一般是这么称呼了，因为很多编码器的输出高电平是在3.5-3.7，低电平是在0.1V左右，这个是符合5VTTL的电气规范的。但是，实际上这牙膏的差分信号更准确的应该是符合rs422的电气规范。（它们使用的芯片通常都是DS2631/MC3487或者其它的422发送器）。


“這裡有個專業名詞叫作"攔截準位" 攔截脈衝波的上升沿(V底右邊的線"0V到5V")一般系統多設在2.5V上下”

专业名词这个东西，就不探讨了，不同行业不同地域有不同的叫法（译法？），不过2.5V这个数值还是可以说明一下。一般来说，对于真正的5VTTL电路接收器，电压高于2V为高电平（逻辑1），电压低于0.8V为低电平（逻辑0），0.8V到2V之间为不确定状态。不同厂家不同系列的芯片可能略有差异，比高电平的下限低一点，低电平的上限高一点，不确定状态窄一点，但是都不会要求高电平在2.5V以上。不过确实有些号称“TTL兼容”的接收器，不一定把阈值设置在哪里，可能是2.5，也可能3.5V，甚至更高。

对于差分信号来说，接收端判断的是A与/A的电压差是多少，根本不在乎A或/A的绝对电压是多少（当然，你不能高到击穿芯片）。电压差大于0.2V和小于-0.2V为两个逻辑状态，电压差在+/-0.2V之间为不确定状态。

标题中还提到了HTL信号，这个是高电压晶体管逻辑，虽然也算常用，但是具体阈值电压是多少，我也没仔细找过资料


多说一句，脉冲信号的传输，有单端（单纯的TTL/HTL）和差分（422兼容）的。差分信号本身对共模干扰的抵抗能力比较强，而配合双绞线，在高频下方波的变形也比较小，传输距离比较长。但是如果信号源是但端的，直接连在差分接收器的正接收端，负接收端悬空或接地，这样的连接方式不一定能可靠工作。


 

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SECONA

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发表于：2016-04-08 18:43:54
3楼

劉版主 你看得好仔細 所謂1Vpp 正解是 1Vss=A-/A 也就是一個弦波也就0.5V 1V是在系統合成出來 單從示波器你只能看出0.5V 若從控制器來看對此V值的跳動 可能有些系統是有要求 如西門子要求1V+-20% 超出此範圍就會報警 日系可能對此要求就不會太高 早期我看到三菱技術手冊他的V值更高約在3V 所以我們講的1Vpp其實是針對歐規的編碼器 早期日系的弦波編碼器我們一般叫他類弦波(接近三角波)

上面那個圖其實是方波的編碼器 弦波的訊號是內部的原始訊號 也就是一個弦波轉成16個方波 若是弦波編碼器還要將此原始訊號準位轉換成1V

我會寫這些其實要告訴大家的重點 編碼器只是回授元件 最重要還是跟其上位匹配 並簡單介紹

呵呵 總算能夠享受到華山論劍的樂趣

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SECONA

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发表于：2016-04-08 18:55:19
4楼

我要下班 

實際上沒那麼複雜 若僅是單純的差異那還有甚麼好寫 最重要的是用法 效益 性能 本題還沒寫完 你提的那些問題 陸續一一說明

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SECONA

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发表于：2016-04-09 18:40:46
5楼

方波編碼器的運用比較單純也比較方便但他受限於本身的頻寬 所以在高速跟高精的使用就受到限制 最常見到就是車铣複合的主軸 本身要當主軸又要當C軸用 用方波就會受到相當限制

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刘岩利

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发表于：2016-04-11 11:40:49
6楼

方波編碼器的運用比較單純也比較方便但他受限於本身的頻寬

 

有些人会注意到信号源（编码器）和接收端（控制器）的标称最大频率，但是不太注意信号源A/B的相位差是多少，不太注意信号传输线的频率。

前者如果偏离90度太远，会提高对于控制器的信号频率要求。造成12MHz的接受器不能正确接收10MHz的信号。

后者基本上体现在在限制信号线的长度上，比如随着信号线的延长，方波就渐渐变得象三角波（高频谐波不见了），造成计数错误的概率增加。用双绞线传输差分信号可以改善。

 

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sanyidc

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发表于：2016-04-27 18:40:25
7楼

繁体字写出来很酷吗，没劲

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工控小诚

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发表于：2016-04-28 07:58:43
8楼

繁体字看起来费劲啊，楼主能写简体中文就更好了。


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可可君是酱子

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发表于：2016-05-07 09:27:44
9楼

楼主是港台地区么，喜欢用繁体

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场子

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发表于：2016-05-19 13:51:34
10楼

我当年练毛笔字就是用繁体字，饱满盈实

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小沈好

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发表于：2016-05-30 16:38:32
11楼

楼主，我这两天看了你不少的评论，特别是和刘志斌老师的技术辩论。不看不知道，一看我更加的模糊了。算刚跨入工控行业的人。伺服编码器的分辨率，怎么去控制伺服电机旋转的角度？比如说给伺服的分辨率是10000，编码器刻度线是2500线，倍频4倍。给它1，或2，或3个脉冲，他会不会转一定角度，也就是360/10000，720/10000，1080/10000，?

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小沈好

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发表于：2016-05-30 16:42:31
12楼

伺服电机到底是如何旋转角度的，也就是脉冲数如何对应电角度的？

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SECONA

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发表于：2016-06-17 17:53:08
13楼

編碼器在永磁同步扮演兩個角色 一個是位置環也就是我麼經常說的分辨率(ABZ) 另一個角色就是換相 也就是速度環 這就是另一組訊號(UVW)來對應 老劉最大的錯誤就是將此兩組訊號 搞在一起

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对： 小沈好 楼主，我这两天看了你不少的评论，特别是和刘志斌老师的技... 内容的回复！


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lknzzf

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发表于：2016-07-28 15:05:19
14楼

繁体字，文化底蕴很足啊

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小沈好

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发表于：2017-01-17 14:40:30
15楼

回复内容：

对： lknzzf 繁体字，文化底蕴很足啊 内容的回复！

估计他是台湾朋友。我的一个台湾好友，发过来的都是繁体字。

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小沈好

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发表于：2017-01-17 14:52:09
16楼

回复内容：

对： SECONA 編碼器在永磁同步扮演兩個角色 一個是位置環也就是我麼經... 内容的回复！

 楼主，不好意思这么久才回，账号密码都忘记了。最近才找回来。目前就碰到这个问题，比如台达B2的伺服驱动器。我用其它品牌的电机调零编码器。结果，6乘以6=36种。也就是我用直流稳压带短路保护的，给电机U、V相通5V，来找机械零位。但是电机的UVW要与编码器的UVW有个相序对应问题。所以我现在的问题是，我根本不知道电机的UVW的相序，也不知道编码器的相序，只能6*6=36这样试出来，当然，调出来不止一组有用，至少三组

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小沈好

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发表于：2017-01-17 14:57:06
17楼

回复内容：

对： 小沈好 回复内容：对： SECONA 編碼器在永磁同步扮演兩個... 内容的回复！

 希望楼主赐教，要是没理解错，应该就是你说的UVW换相功能。如何换相，如何与电机的UVW对应？如何识别伺服电机的UVW。能辩别出UVW的对应关系，那么我只要调一次编码器0点就可以了。否则就地毯模式试完

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