旋轉(zhuǎn)編碼器分類

1、Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器介紹編碼器介紹Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals主要內(nèi)容主要內(nèi)容什么是編碼器什么是編碼器編碼器的種類編碼器的種類 編碼器的主要組成部分編碼器的主要組成部分增量編碼器的原理增量編碼器的原理絕對值編碼器的原理絕對值編碼器的原理編碼器的機(jī)械安裝編碼器的機(jī)械安裝編碼器的應(yīng)用編碼器的應(yīng)用. .我們能夠提供的總線接口我們能夠提供的總線接口介紹Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals 什么是編碼器什么是編碼器? ?編碼器是一個機(jī)械與

2、電子緊密結(jié)合的精密測量器件。編碼器是一個機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測量器件。它通過光電原理或電磁原理將一個機(jī)械的它通過光電原理或電磁原理將一個機(jī)械的幾何位移量幾何位移量轉(zhuǎn)換為電子信號（電子轉(zhuǎn)換為電子信號（電子脈沖信號或者數(shù)據(jù)串）。脈沖信號或者數(shù)據(jù)串）。這種電子信號通常需要連接到控制系統(tǒng)這種電子信號通常需要連接到控制系統(tǒng)(e.g. PLC(e.g. PLC、高速計數(shù)模塊、變頻器、高速計數(shù)模塊、變頻器等等),),控制系統(tǒng)經(jīng)過計算便可以得到測量的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行下一步工作?？刂葡到y(tǒng)經(jīng)過計算便可以得到測量的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行下一步工作。編碼器一般應(yīng)用于機(jī)械角度、速度、位置的測量。編碼器一般應(yīng)用于機(jī)械角度、速度

3、、位置的測量。介紹Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器種類編碼器的分類編碼器的分類Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals光電編碼器光電編碼器的基本部件電氣輸出電氣輸出 短路保護(hù) 反極性保護(hù) 放大電路 抗干擾電路等 數(shù)據(jù)輸出 增量/絕對值機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸安裝法蘭+附件軸承系統(tǒng)支架外殼數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng)LED光源&光敏電阻增量碼盤/絕對值碼盤數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals光電編碼器光電編碼器讀出原理發(fā)光二極管發(fā)光二極管光電二極管

4、光電二極管輸出型號輸出型號柵格柵格,慮光鏡慮光鏡碼盤碼盤Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals絕對值編碼器絕對值和增量編碼器的區(qū)別絕對值和增量編碼器的區(qū)別傳送在一轉(zhuǎn)中每一步的唯一的位置信息位置信息一直可用,即使在掉電或電源出現(xiàn)故障時一般應(yīng)用于角度測量及往復(fù)運(yùn)動一般用來測試速度與方向也可以用角度測量，但在掉電或電源出現(xiàn)故障時位置信息丟失Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器增量編碼器增量編碼器顯示速度與旋轉(zhuǎn)方向顯示角度位置(脈沖累計)角度測量時，如果電源出現(xiàn)故障,所有的位置信息丟失分辨率通過每

5、轉(zhuǎn)多少脈沖表示Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器增量編碼器脈沖盤設(shè)計圖增量信號可以達(dá)到10000 脈沖/圈 A/ B/ 0通道 反相同道0脈沖參考信號編碼器碼盤的設(shè)計:一般采用以下3種材質(zhì) 玻璃碼盤適宜于高精度,鎳和塑料碼盤適宜于中等精度Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通道A增量編碼器輸出信號：增量編碼器輸出信號：單通道信號編碼器碼盤只有一圈光柵，編碼器有一對光電掃描系統(tǒng)，輸出一通道脈沖信號，后續(xù)設(shè)備根據(jù)單位時間檢測到的脈沖數(shù)及編碼器的分辨率計算出的角速度及線速度信

6、號輸出如圖： 可以測試速度 不能測試旋轉(zhuǎn)方向Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量編碼器輸出信號：增量編碼器輸出信號：雙通道信號編碼器碼盤有2圈光柵，并且以90度相位差排列，編碼器有2對光電掃描同，輸出2通道脈沖信號，由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)信號輸出如圖： 可以測試速度 可以測試旋轉(zhuǎn)方向通道A通道 B增量式旋轉(zhuǎn)編碼器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals通道Z增量編碼器輸出信號：增量編碼器輸出信號：3通道信號在雙通道編碼器的基礎(chǔ)上增加了一個零位信

7、號，用于基準(zhǔn)點定位一般測長度使用該信號，測速一般不使用該信號。 信號輸出如圖： 可以測試速度 可以測試旋轉(zhuǎn)方向 可以定位通道A通道 B增量式旋轉(zhuǎn)編碼器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器增量編碼器輸出信號：增量編碼器輸出信號：6通道信號在3通道編碼器的基礎(chǔ)上將每一通道信號增加一個反向輸出，即為6通道編碼器，反向信號的存在主要是為了消除干擾及補(bǔ)償損耗，以便可以長距離的傳輸。信號輸出如圖：Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals輸出輸出 A相相輸出輸出 A相相增量式旋轉(zhuǎn)編碼器黑色為輸出信號，紅色

8、為電磁干擾，A-A=2AGermany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器輸出信號電路 (1/2)適應(yīng)于: 電磁兼容性環(huán)境 長電纜線(最大到 1000 m) 高的數(shù)據(jù)速率(300 kHz) 05V/24V 線驅(qū)動輸出 (TTL)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals增量式旋轉(zhuǎn)編碼器輸出信號電路 (2/2)適應(yīng)于: 直接連接到 PLC(24 V 供電) 最大電纜長度 (最大至 200 m) 高的數(shù)據(jù)速率 (10 年出錯時有信號輸出Germany harvestORMOU Encoder Fundament

9、als絕對值編碼器電池壽命使用壞境使用壞境:- 鋰電池使用情況下鋰電池使用情況下24小時小時/天天, 365天天/年年, 35 C- 使用外部電源使用外部電源 (比率比率 1:1), 35 C- 沒有外部電源：沒有外部電源：24小時小時/天天, 365天天d/年年, 35 C100908070605040302010時間 單位：年使用率 % 2 4 6 810121416 18 20 22 249008007006005004003002001001000負(fù)載容量 mAh19Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals絕對值編碼器機(jī)械式和ORMOU多圈編碼

10、器比較速度可以達(dá)到 10000轉(zhuǎn)速( rpm)抗沖擊可以達(dá)到 200 g靠鋰電池的緩沖把數(shù)據(jù)儲存在EEPROM里非常適合于動態(tài)驅(qū)動器非常適合于動態(tài)驅(qū)動器速度只能達(dá)到 6000 rpm抗沖擊僅為 100 g以機(jī)械傳動的方式儲存數(shù)據(jù)不適合動態(tài)驅(qū)動器不適合動態(tài)驅(qū)動器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝version 1:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器使用柔性聯(lián)軸器coupling適配器板Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝類型 2:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器使用柔性聯(lián)軸器伺服法蘭連軸器Ge

11、rmany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器安裝類型 3:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器使用柔性聯(lián)軸器Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝類型 3:外殼可移動, 軸固定，通過銷釘力矩安裝螺絲(盲孔)力矩銷/力矩 彈片Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器安裝類型 4:外殼可移動, 軸固定，通過彈簧力矩安裝Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械編碼器壽命的影響軸負(fù)載轉(zhuǎn)速溫度振動聯(lián)軸器可以減輕振動，矯正垂

12、直度、同心度不好等問題垂直度矯正 同心度矯正 lifetime600050004000300020001000020406080100120axial force = 50 Nx1000000 rev.Radial force in NGermany harvestORMOU Encoder Fundamentals機(jī)械柔性軸套編碼器的好處安裝尺寸小安裝靈活機(jī)械零點設(shè)定更簡便軸負(fù)載小防止熱傳導(dǎo)Germany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU

13、 Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder Fundamentals絕對值編碼器絕對值編碼器范圍光電單圈,多圈絕對值編碼器 各種外型尺寸50, 58,66 mmGermany harvestORMOU Encoder FundamentalsGermany harvestORMOU Encoder

14、 Fundamentals電氣輸出電子接口供電/ 輸出信號5 VDC TTL 兼容 互補(bǔ)型, RS 4224.5 30 VDC 推拉式, 短路保護(hù)4.5 30 VDC 推拉式,互補(bǔ)型,短路保護(hù)現(xiàn)場總線 CANopen Profibus-DP DeviceNet 。Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器接口SSI (同步串行接口)Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器接口現(xiàn)場總線的架構(gòu)現(xiàn)場總線優(yōu)于SSI的地方是:幾種不同的編碼器可以連接到相同的總線上.(而不是象SSI的那樣點對點的連接)bus or line環(huán)形星形Germany harvestORMOU Encoder Fundamentals編碼器接口Profibus-DP主要特性連接西門子設(shè)備RS485電平雙絞線電纜數(shù)據(jù)速率可以到 12 Mbit/s在 93.75 Kbit/s時電纜長度可以到 1200 米 沒有中繼器可以連接32個點每一個主站可以連接124個點在 12 Mbit/s and 32 participants的響應(yīng)時間可以達(dá)到