增量式编码器(增量式编码器如何确定零点)

包装机知识 1小时前

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增量式编码器分辨率2000和分辨率600的有什么区别

增量式编码器分辨率2000和分辨率600的区别为分辨率2000的脉冲转速比分辨率600的高。根据增量式编码器相关搜索得知,分辨率越高,每转的脉冲指数就越高。

增量式编码器的工作原理

增量式角度数字编码器的工作原理:

(图片文字依次为:光源、码盘、光敏元件、放大整形、脉冲输出)

在一个码盘的边缘上开有相等角度的缝隙(分为透明和不透明部分),在开缝码盘两边分别安装光源及光敏元件。当码盘随工作轴一起转动时,每转过一个缝隙就产生一次光线的明暗变化,再经整形放大,可以得到一定幅值和功率的电脉冲输出信号,脉冲数就等于转过的缝隙数。将该脉冲信号送到计数器中去进行计数,从测得的数码数就能知道码盘转过的角度。

为了判断旋转方向 ,可以采用两套光电转换装置。令它们在空间的相对位置有一定的关系,从而保证它们产生的信号在 相位上相差1/4周期。

绝对式编码器和增量式编码器有何区别

绝对式编码器

绝对式编码器是直接输出数字的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区树木是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在吗盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当吗盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读书一个固定的与位置相对应的数字码。显然,吗道必须N条吗道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。

增量式编码器 

增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90。,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。它的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

增量型编码器(旋转型)

1、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,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成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信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;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,可获得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,其热稳定性好,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,精度就有限制,其热稳定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、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转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。

2、信号输出:

信号输出有正弦波(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,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。

信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、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,开关频率有低有高。

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,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。

对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。

对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。

3、增量式编码器的问题:

增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。

增量型编码器的一般应用:

测速,测转动方向,测移动角度、距离(相对)。

绝对型编码器(旋转型)

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线。。。。。。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,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,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器

旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。

如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。

编码器厂家就找上海开地电子编码器选型。编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,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增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,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。

绝对值编码器和增量编码器的区别

1、记忆功能不同:

增量编码器有一个缺点:即当发生电源故障时丢失轴位置。然而,对于绝对编码器来说,即使发生电源故障也不丢失轴位置。绝对编码器由机械位置确定编码,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。

2、工作原理不同:

绝对编码器绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码)。

增量型编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;AB两组脉冲相位相差90°,从而可以方便地判断出旋转方向,而Z相每转一个脉冲,用于基准点定位。

3、结构不同:

增量型编码器由一个中心有轴的光电码盘,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差,将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线。

参考资料来源:百度百科-绝对值编码器

参考资料来源:百度百科-增量编码器

增量编码器和绝对值编码器的区别及应用场合?

增量式编码器定义

增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90度,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。

增量式编码器的特点

1、体积小,精密,本身分辨度可以很高,无接触无磨损、构造很简单。

2、安装随意,接口形式丰富,机械寿命长。

3、抗干扰能力强,价格合理、可靠性高。

4、机械平均寿命可在几万小时以上

5、适合于长距离传输

其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息,存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题。

我们知道,旋转编码器有增量型、绝对值型之分,一般绝对值型编码器要比增量型的价格贵好多;而绝对值型编码器又分为单圈和多圈两种,其中多圈型比单圈型的也是贵了不少。那么使用绝对值编码器,尤其是选择多圈绝对值编码器的意义在哪里呢?绝对值编码器都应用在哪些场合呢?

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘进行记忆的。

绝对编码器由机械位置确定编码,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,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器,绝对值旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。

增量型与绝对值型编码器的主要区别在于:

①增量型编码器是在机械轴旋转时,每旋转经过一个固定的角度间隔,交替输出一组脉冲编码。

②绝对值型编码器则始终是基于机械轴当前所在的角度,持续输出其旋转位置编码。

而单圈与多圈绝对值编码器的区别,仅仅是在角度位置编码输出量程上的不同而已,前者的量程只有一圈,而后者可以做到多圈旋转位置测量。

不过,这并不意味着在位置测量应用中就一定要使用绝对值编码器,也不是说在进行长距离位置检测时就必须使用多圈绝对值编码器。

事实上,对于很多传动和运控设备应用来说,即使是使用增量型编码器或者单圈绝对值编码器,也一样是可以实现所谓的多圈位置检测和记录功能的。

这里就非常有必要先来讨论一下编码器的测量应用场景了。

绝对编码器应用场合

纺织机械、灌溉机械、造纸印刷、水利闸门、机器人及机械手臂、港口起重机械、钢铁冶金设备、重型机械设备、精密测量设备、机床、食品机械。

若没有特殊要求,在测量物料进给距离时,就没有必要采用绝对值反馈,充其量为了提升测量精度,可以使用单圈绝对值编码器。

而如果要实现对物体的位置测量,就非常有必要考虑使用多圈绝对值型编码器了,因为这将涉及到反馈编码唯一性的问题。

反馈编码的唯一性,指的是编码器在一个特定的旋转周期范围内不会出现重复的信号输出,每个角度的位置编码都是独一无二的。

增量型编码器在旋转时总是在重复着相同的脉冲编码(例如:正交A/B相增量型编码器的输出,永远都是A/B相0/1的编码),所以其信号输出是不具备唯一性的,单圈绝对值编码器,可以在机械轴旋转一圈范围内,做到位置信号输出的唯一性;

而多圈绝对值编码器则可以实现在其多圈旋转范围内不出现重复的位置信号输出。

无论是哪种绝对值编码器,只要测量行程超出其圈数范围,就一定会在旋转过程中,以量程圈数为周期不断输出重复的位置编码。

因此,尽管都能够完成长距离位置测量任务,但在选用不同类型编码器时,设备应用体验却大不相同。

使用增量型编码器或者单圈绝对值编码器,的确可以实现多圈位置检测和记录功能,但却是需要依赖于设备系统的正常运行才能够顺利完成的:

在使用增量型编码器进行位置测量时,需要设备的信号输入系统,基于编码器侧反馈的连续重复脉冲,进行位置计数;

当使用单圈绝对值型编码器处理多圈位置应用时,同样需要设备系统,在获取反馈位置编码的同时,对旋转圈数进行累加计算;

这样一来,设备运行时各种可能发生的意外状况,如:控制程序运行异常、系统与编码器之间电气连接的断开、设备故障或断电停机、信号线路干扰...等,都将造成检测运算中位置计数和圈数累加的错误或清零,从而相当于中断了位置测量的进程。

因此,一旦出现上述这些情况,就必须在系统恢复时,对编码器所在的位置轴,进行原点校准的初始化操作,这无疑延长了设备的停机时间。

而如果使用绝对值编码器(包括单圈/多圈)进行位置测量,只要其目标量程(即测量行程)在编码器圈数范围内,设备系统就可以无需进行任何位置计数和圈数累加方面的算法处理,直接引用编码器输出的反馈数据。

换句话说,位置测量将仅取决于编码器的反馈输出,而与电气控制系统无关,无论出现上述哪种电气系统方面的意外故障,都不会因中断检测运算进程,而影响最终位置测量结果。这将帮助用户省去设备恢复运行时那些复杂的原点校准初始化操作,从而缩短设备的停机时间,提升产线的总体运营效率。

这种独立、稳定的位置检测性能,其实就是使用(多圈)绝对值编码器的意义和价值所在。

使用多圈绝对值编码器,能够避免因设备系统电气原因(如断电、信号开路...)而造成的位置测量进程的中断,但如果编码器与目标测量部件之间的机械连接发生了改变,同样还是需要在设备安装完成时或机械系统恢复正常连接后,进行必要的原点校准初始化操作的。

上海开地电子有限公司是一家专业的传感器系统及配件成套服务供应商。公司目前所生产及代理的产品有:拉绳编码器、电机编码器、旋转编码器、磁栅尺、接近开关、光电传感器、磁致伸缩位移传感器、倾角传感器、拉绳位移传感器、超速开关、测速电机、减速机、联轴器、皮带轮、链条、电缆、控制器及其相关附近等产品,欢迎选购。

什么是增量式编码器?

增量编码器是相对编码器,它只是反映被测物体的相对位置,一般没有断电的记忆功能,相当于几何的线段累加,绝对编码器可以反映被测物体对于坐标原点的绝对位置,相当于几何的直线。选用是应根据使用的场合确定。另外说一句,绝对编码器的价格要比增量编码器价格高很多哦

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