編碼器原理和位置測(cè)量

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯編碼器原理和位置測(cè)量 嚴(yán)格來(lái)講，編碼器只會(huì)告知你改如何定位，要如何執(zhí)行，是需要靠數(shù)控系統(tǒng)（或者plc之類(lèi)掌握器）掌握伺服或者步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的，編碼器好比人的眼睛，知道電機(jī)軸或者負(fù)載處于當(dāng)前某個(gè)位置，工業(yè)上用的一般是光電類(lèi)型編碼器，下邊簡(jiǎn)潔說(shuō)明一下。簡(jiǎn)潔說(shuō)下編碼原理和位置測(cè)量光電編碼器是在一個(gè)很薄很輕的圓盤(pán)子上，通過(guò)緊密儀器來(lái)腐蝕雕刻了許多條細(xì)小的縫，相當(dāng)于把一個(gè)360度，細(xì)分成許多等分，比如成1024組，這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。然后有個(gè)精密的發(fā)光源，安裝在碼盤(pán)的一面，碼盤(pán)的另外一面，會(huì)有個(gè)接收器之類(lèi)的，使用了光敏電

2、阻這些元件加放大和整形電路組成，這樣碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，有縫隙的地方會(huì)透光過(guò)去，接收器會(huì)瞬間收到光脈沖，經(jīng)過(guò)電路處理后，輸出一個(gè)電脈沖信號(hào)，這樣碼回旋轉(zhuǎn)了一周，會(huì)對(duì)應(yīng)輸出1024個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖位置假如是0，其次個(gè)脈沖位置就是0.3515625°，第三個(gè)脈沖位置是0.3515625°*2，以此類(lèi)推，這樣只要有儀器能讀到脈沖個(gè)數(shù)，就可以知道碼盤(pán)對(duì)應(yīng)在什么位置了，假如把編碼器安裝到電機(jī)的軸上，電機(jī)軸和碼盤(pán)是剛性連接，兩者的位置關(guān)系會(huì)一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)讀編碼器脈沖，就可以知道電機(jī)的軸位置。 而電機(jī)軸，比如會(huì)通過(guò)同步帶，齒輪，鏈條等帶動(dòng)一些負(fù)載，比如掌握絲桿，這樣會(huì)有個(gè)所謂電子齒輪比的關(guān)系

3、，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，絲桿會(huì)前進(jìn)多少毫米，這樣讀到了對(duì)應(yīng)編碼器上輸出多少給脈沖，通過(guò)脈沖數(shù)就可以反推出當(dāng)前絲桿的位置。 但是編碼器是圓的，假如無(wú)限制旋轉(zhuǎn)下去，角度會(huì)無(wú)窮大，所以設(shè)計(jì)了一種增量型的編碼器，轉(zhuǎn)一圈，會(huì)輸出三組信號(hào)ABZ，其中AB是一樣的脈沖，比如上邊說(shuō)的一圈有1024個(gè)脈沖，AB相脈沖對(duì)應(yīng)一圈內(nèi)的圓周角度， 另外有個(gè)Z相脈沖，是由于圓周雖然會(huì)不停轉(zhuǎn)下去，角度會(huì)無(wú)窮無(wú)盡，但是都是一周一周的重復(fù)而已，零相脈沖固定在圓周某個(gè)位置，編碼器每轉(zhuǎn)一圈，只輸出一個(gè)零相脈沖，這樣假如以Z相脈沖為基準(zhǔn)點(diǎn)，這樣每次讀到這個(gè)脈沖時(shí)候，系統(tǒng)就清零一次，就可以讓角度最大值掌握在360°以?xún)?nèi)，相當(dāng)于一個(gè)零基

4、準(zhǔn)點(diǎn)了。 這樣即使系統(tǒng)斷掉了，重新上電，只要能找到這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，就可以知道絲桿的初始位置在什么地方了。 以上這種定位叫增量坐標(biāo)系，所以編碼器就是增量型編碼器，應(yīng)用比較廣泛，由于敏捷而且價(jià)格廉價(jià)。假如只設(shè)備只需要轉(zhuǎn)一圈的，也就是角度在360°內(nèi)的，編碼器可以細(xì)分精密一點(diǎn)，比如有13位，相當(dāng)于213次方個(gè)脈沖一圈，對(duì)應(yīng)著360°，這種脈沖數(shù)和角度一一對(duì)應(yīng)，不怕系統(tǒng)斷電需要重新調(diào)整零位，這種編碼器叫單圈肯定值編碼器。假如負(fù)載需要轉(zhuǎn)多圈的，但是這個(gè)圈數(shù)也不能特別多，比如5圈，相當(dāng)于5*360°=1800°，這樣脈沖和1800°一一對(duì)應(yīng)，這些在一些高檔的數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用比較多，可以知道絲桿或者一些旋轉(zhuǎn)工作的當(dāng)前精密位置，而且不用擔(dān)憂系統(tǒng)斷電歸零問(wèn)題。 此外，編碼器還有磁電方式的，比如在碼盤(pán)上加工了許多個(gè)南北間隔的小磁鐵，通過(guò)霍爾去讀小磁鐵信號(hào)，輸出信號(hào)，