旋转编码器的常见解析 点击:89 | 回复:0



今生缘

    
  • [版主]
  • 精华:50帖
  • 求助:25帖
  • 帖子:5394帖 | 9977回
  • 年度积分:6837
  • 历史总积分:106470
  • 注册:2011年3月02日
发表于:2020-08-07 14:02:16
楼主

旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题


      问题①:什么是旋编的分辨率?


      分辨率又称位数、脉冲数、几线制(绝对型编码器中会有此称呼),对于增量型编码器而言就是轴旋转一圈编码器输出的脉冲个数;对于绝对型编码器来说,则相当于把一圈360°等分成多少份,例如分辨率是256P/R,则等于把一圈360°等分成了256,每旋转1.4°左右输出一个码值。分辨率的单位是P/R。


      问题②:什么是输出相?


      增量型指输出信号数。包括1相型(A相)、2相型(A相、B相)、3相(A相、B相、Z相)。Z相输出1次即输出1次原点用的信号。


      问题③:什么是输出相位差?


      轴旋转时,将A相、B相各信号相互间上升或下降中的时间偏移量与信号1周期时间的比,或者用电气角表示信号1周期为360°。


      A相、B相用电气角表示为90°的相位差。

旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题

 


      问题④:什么是CW/CCW?


      CW即顺时针旋转(Clock Wise)的方向,如下图所示。在这个旋转方向中,通常增量型为A相比B相先进行相位输出,绝对型为代码增加方向


      与CW反方向旋转时为CCW (Counter Clock Wise),如下图所示。在这个旋转方向中,通常增量型为B相比A相先进行相位输出,绝对型为代码减少方向。


旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题
旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题


      问题⑤:什么是最高响应频率和允许最高转速?


      最高响应频率就是编码器电气上最大能响应的频率数,如果在高于这个参数的频率下使用,则编码器内部电路会无法响应,会导致编码器漏脉冲的现象发生,最高响应频率单位为Hz。


      允许最高转速就是指编码器的轴机械运动时,所能承受的最高转速,高于这个参数,则编码器的轴可能会损坏。允许最高转速单位为r/min。


      注意:实际使用时,这两项参数都需考虑,必须都小于这两相参数规定的值,才能正常使用。


      问题⑥:什么是上升时间、下降时间?


      上升时间:输出脉冲从10%上升到90%的时间。


      下降时间:输出脉冲从90%下降到10%的时间。


旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题


      问题⑦:旋转编码器的输出形式集电极开路输出、电压输出、互补输出和线性驱动输出的区别是什么?


      集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射极作为公共端,并且集电极悬空的输出电路。一般分为NPN集电极开路输出(见图1)和PNP集电极开路输出(见图2)。


 

旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题


 

旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题


      电压输出是在集电极开路输出的电路基础上,在电源间和集电极之间接了一个上拉电阻,使得集电极和电源之间能有一个稳定的电压状态,见图3。

旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题

 

图3


      互补输出是输出上具备NPN和PNP两种输出晶体管的输出电路。根据输出信号的[H]、[L],2个输出晶体管交互进行[ON]、[OFF]动作,比集电极开路输出的电路传输距离能稍远,也可与集电极开路输入机器(NPN、PNP)连接。输出电路见图4。


旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题

图4


      线性驱动输出是采用RS-422标准,用AM26LS31芯片应用于高速、长距离数据传输的输出模式。信号以差分形式输出,因此抗干扰能力更强。输出信号需专门能接收线性驱动输出的设备才能接收。输出电路见图5。


旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题

图5


      问题⑧:绝对型编码器的输出代码二进制码、BCD码和格雷二进制码的区别是什么?


      二进制码是以二进制形式表示数值的编码。最高位以2的n次方表示。


      BCD码是以二进制形式表示的十进制编码,每个十进制数都以二进制编码来表示。


      格雷二进制码属于可靠性编码,其中所有相邻整数在它们的二进制编码中只有一数位不同,也就是任意两个相邻的数之间转换时,只有一个数位发生变化,这样就大大减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆可能性。


      以数值0~15为例,这三者的码值见下表。


旋转编码器的那些事?旋转编码器的常见问题


      问题⑨:增量型编码器和绝对型编码器的区别是什么?


      增量型编码器输出的是脉冲信号,绝对型编码器输出的是一个绝对的码值。


      编码器接入后续设备(例如PLC),在PLC的输入通道中监视数据,若是增量型的编码器,PLC断电再上电则在非断电保持的通道中所有数据是清零的;若是绝对型编码器,则通道中还是保持原来的数据(前提是断电后编码器的轴没有旋转过)。


      问题⑩:如何判断旋转编码器的好坏?


      (1)接PLC查看脉冲个数或码值是否正确;


      (2)接示波器查看波形;


      (3)用万用表电压档测试输出是否正常。


      编码器为NPN输出时: 测量电源正极和信号输出线


      晶体管置ON时输出电压接近供电电压,


      晶体管置OFF时输出电压接近0V。


      编码器为PNP输出时: 测量电源负极和信号输出线


      晶体管置ON时输出电压接近供电电压,


      晶体管置OFF时输出电压接近0V。


1分不嫌少!


楼主最近还看过


相关主题

官方公众号

智造工程师