zlf-12b-100bm-c24e 编码器-----------plc
a-----------------x0
b-----------------x1
z------------------x2
+24v------------+24v
com------------- -24v-----------com
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,
有光电发射和件读取,四组正弦波组合成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反向,叠加在a、b两相上,可增强;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,其热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、热性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每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。
主要作用
它是一种将位移转换成一串数字脉冲的式传感器,
这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。
编码器产生电后由数控制置cnc、可编程逻辑控制器plc、控制等来处理。这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈以及测量和控制设备。在eltra编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数是基于径向分度盘的,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子上的图像投表面上,该覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。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。一般地,编码器也能一个速度,这个要反馈给变频器,从而调节变频器的输出数据。
故障现象:1、编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“pg断开”...联合才能起作用。
要使电上升到较高电平,并产生没有任何的方波脉冲,这就必须用电子电路来处理。
编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接,必须与编码器pg的型号相对应。一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其的传递必须考虑到变频器pg卡的接口,因此选择的pg卡型号或者设置合理.
编码器一般分为增量型与光电型,它们存的区别:在增量编码器的情况下,
编码器(图7)
位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而光电型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是的;?因此,当电源断开时,光电型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的;?不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。
编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。
编码器是把角位移或直线位移转换成电的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出编码器可以分为式和非式两种.式采用电刷输出,一电刷导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非式的接受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”。
按照工作原理编码器可分为增量式和jue对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电,再把这个电转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。光电式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间无关。
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,当来电工作时,编码器输出脉冲中,也不能有而丢失脉冲,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。
解决的是参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、的影响。
编码器由机械位置决定的每个位置的性,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,编码器的抗特性、数据的可靠性大大了。
由于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工控定位中。光电型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出必须确保连接很好,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可靠性,因此,光电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,德国生产的jue对型编码器串行输出常用的是ssi(同步串行输出)。
多圈式编码器。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圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的光电编码器就称为多圈式j光电编码器,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。
多圈式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。
输出
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,编码器的接收设备接口应与编码器对应。
连接—编码器的脉冲一般连接计数器、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,由于带有对称负的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰,,可传输较远的距离。
对于ttl的带有对称负输出的编码器,传输距离可达150米。
对于htl的带有对称负输出的编码器,传输距离可达300米。
选型注意
应注意三方面的参数:
1、械安装尺寸:包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线;安装空间体积;工作防护等级是否要求。
2、分辨率:即编码器工作时每圈输出的脉冲数,是否设计使用精度要求。
3、电气接口:编码器输出常见有推拉输出(f型htl格式),电压输出(e),集电极开路(c,常见c为npn型管输出,c2为pnp型管输出),长线驱动器输出。其输出应和其控制的接口电路相匹配。
优缺点
光电编码器
优点:体积小,精密,本身分辨度可以很高,无无磨损;同一品种既可检测角度位移,又可在机械转换装置帮助下检测直线位移;多圈光电jue对编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。寿命长,安装随意,接口形式丰富,价格合理。成熟技术,多年前已在国内外广泛应用。
缺点:精密但对户外及恶劣下使用提出较高的保护要求;量测直线位移需依赖机械装置转换,需机械间隙带来的误差;检测轨道运行物体难以克服滑差。
静磁栅编码器
优点:体积适中,直接测量直线位移,光电数字编码,理论量程没有;无无磨损,抗恶劣,可水下1000米使用;接口形式丰富,量测多样;价格尚能接受。
缺点:分辨度1mm不高;测量直线和角度要使用不同品种;不适于在精小处实施位移检测(大于260毫米)。
增量式编码器轴时,有相应的相位输出。其方向的判别和脉冲数量的增减,需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定,并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的z,作为参考机械零位。当脉冲已固定,而需要分辨率时,可利用带90度相位差a,b的两路,对原脉冲数进行倍频。
绝值编码器
正弦波编码器也属于增量式编码器,主要的区别在于输出是正弦波模拟量,而不是数字量。它的出现主要是为了电气领域的需要-用作电动机的反馈检测元件。在与其它相比的基础上,人们需要动态特性时可以采用这种编码器。
为了保证良好的电机控制性能,编码器的反馈必须能够提供大量的脉冲,尤其是在转速很低的时候,采用的增量式编码器产生大量的脉冲,从许多方面来看都有问题,当电机高速(6000rpm)时,传输和处理数字是困难的。
在这种情况下,处理给伺服电机的所需带宽(例如编码器每转脉冲为10000)将很容易地超过mhz门限;而另一方面采用模拟大大了上述麻烦,并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦的内插法,它为角度提供了计算。这种可以基本正弦的高倍,例如可从每转1024个正弦波编码器中,每转超过1000,000个脉冲。接受此所需的带宽只要稍许大于100khz即已足够。内插倍频需由二次完成
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