電機(jī)為何要安裝編碼器?
內(nèi)容簡(jiǎn)介:電機(jī)的編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測(cè)量器件,將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、轉(zhuǎn)換,用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)數(shù)據(jù)。
某院校的學(xué)生到西瑪電機(jī)工廠參觀,正巧在總裝分廠看到工人們?cè)跒橐慌姍C(jī)安裝編碼器。幾個(gè)好奇心極強(qiáng)的小哥問(wèn)一旁指導(dǎo)工人操作的技術(shù)人員:電機(jī)為什么要安裝編碼器?技術(shù)員解釋說(shuō)編碼器是個(gè)信號(hào)傳感器,將電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)傳送給電機(jī)控制器,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速、啟停。今天,我們就借這個(gè)話題聊聊電機(jī)常用的編碼器。
編碼器基本分類
電機(jī)的編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測(cè)量器件,將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、轉(zhuǎn)換,用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)數(shù)據(jù)。按照不同的特征,編碼器分類情況如下:
碼盤和碼尺。直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的編碼器稱為碼尺,角位移轉(zhuǎn)換成電信的為碼盤。
增量型編碼器。提供位置、角度和圈數(shù)等信息,以每圈脈沖數(shù)定義分別率。
絕對(duì)值型編碼器。以角度增量的方式提供位置、角度和圈數(shù)等信息,每個(gè)角度增量賦予唯一的編碼。
混合式絕對(duì)值編碼器。混合式絕對(duì)值編碼器輸出兩組信息:一組信息用于檢測(cè)磁極位置,帶有絕對(duì)信息功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
增量式和絕對(duì)式編碼器的區(qū)別
增量式編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性電信號(hào),電信號(hào)再轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小;絕對(duì)式編碼器中,每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,表示的值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。
使用增量編碼器時(shí),位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,而絕對(duì)值型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯一的; 因此,當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí),絕對(duì)型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的、有效的。
編碼器選型時(shí)應(yīng)確定的參數(shù)
安裝尺寸、出線方式及防護(hù)。包括兩方面:定位止口、軸徑、安裝孔位、電纜出線方式。安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿足要求。
分辨率。編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)。
編碼器輸出電氣接口。常見(jiàn)的有推拉輸出型、電壓輸出、集電極開(kāi)路、線驅(qū)動(dòng)輸出型。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
電機(jī)常用的編碼器
增量型編碼器
直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。A、B兩組脈沖相位差90o,可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向;Z相每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。其優(yōu)點(diǎn):原理構(gòu)造簡(jiǎn)單,機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,適合于長(zhǎng)距離傳輸。缺點(diǎn):無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。
絕對(duì)值型編碼器
直接輸出數(shù)字量的傳感器,傳感器圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤的一側(cè)是光源,另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件;當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí),各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào),形成二進(jìn)制數(shù)。
這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器,在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然,碼道越多,分辨率就越高,對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器,其碼盤必須有N條碼道。目前國(guó)內(nèi)已有16位的絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)說(shuō)明來(lái)自西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)官方網(wǎng)站:http://m.dznw.net.cn/zixun/weixiubaoyang191.html
編碼器基本分類
電機(jī)的編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測(cè)量器件,將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、轉(zhuǎn)換,用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)數(shù)據(jù)。按照不同的特征,編碼器分類情況如下:
碼盤和碼尺。直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的編碼器稱為碼尺,角位移轉(zhuǎn)換成電信的為碼盤。
增量型編碼器。提供位置、角度和圈數(shù)等信息,以每圈脈沖數(shù)定義分別率。
絕對(duì)值型編碼器。以角度增量的方式提供位置、角度和圈數(shù)等信息,每個(gè)角度增量賦予唯一的編碼。
混合式絕對(duì)值編碼器。混合式絕對(duì)值編碼器輸出兩組信息:一組信息用于檢測(cè)磁極位置,帶有絕對(duì)信息功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
增量式和絕對(duì)式編碼器的區(qū)別
增量式編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性電信號(hào),電信號(hào)再轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小;絕對(duì)式編碼器中,每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,表示的值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。
使用增量編碼器時(shí),位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,而絕對(duì)值型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯一的; 因此,當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí),絕對(duì)型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的、有效的。
編碼器選型時(shí)應(yīng)確定的參數(shù)
安裝尺寸、出線方式及防護(hù)。包括兩方面:定位止口、軸徑、安裝孔位、電纜出線方式。安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿足要求。
分辨率。編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)。
編碼器輸出電氣接口。常見(jiàn)的有推拉輸出型、電壓輸出、集電極開(kāi)路、線驅(qū)動(dòng)輸出型。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
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增量型編碼器
直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。A、B兩組脈沖相位差90o,可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向;Z相每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。其優(yōu)點(diǎn):原理構(gòu)造簡(jiǎn)單,機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,適合于長(zhǎng)距離傳輸。缺點(diǎn):無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。
絕對(duì)值型編碼器
直接輸出數(shù)字量的傳感器,傳感器圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤的一側(cè)是光源,另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件;當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí),各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào),形成二進(jìn)制數(shù)。
這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器,在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然,碼道越多,分辨率就越高,對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器,其碼盤必須有N條碼道。目前國(guó)內(nèi)已有16位的絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。
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