#绝对值编码器.doc

从增量值编码器到绝对值编码器　　旋转增量值编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来其位置，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移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，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。　　解决的方法是增加参考点，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，开机找零等方法。　　这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。　　绝对编码器光码盘上有许多道刻线，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唯一，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。 绝对值编码器长度测量的应用 一．绝对值旋转编码器的机械安装： 绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。 高速端安装：安装于动力马达转轴端（或齿轮连接），此方法优点是分辨率高，由于多圈编码器有4096圈，马达转动圈数在此量程范围内，可充分用足量程而提高分辨率，缺点是运动物体通过减速齿轮后，来回程有齿轮间隙误差，一般用于单向控制定位。另外编码器直接安装于高速端，马达抖动须较小，不然易损坏编码器。 低速端安装： 安装于减速齿轮后，如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端，此方法已无齿轮来回程间隙，测量较直接，精度较高。 另外，GPMV0814机械转数为90圈，用此方法较合理，如果卷筒转数超过90圈，可用1：3或1：4齿轮组调整至转数测量范围内。 绳： 重锤浮子水位测量示意图 1编码器 2联轴器 3测量轮 4重锤收紧轮 5钢丝绳 6浮子 测量轮与恒力弹簧弹簧型相似，只是钢丝绳的回收力是依靠另一个同轴的盘紧轮挂重锤来回收。 用收绳位移测量的优点是柔性连接，测量直接而精度高，对运动物体的环境如震动、粉尘、高温水气的场合都能适用。 机械丝杠、摩擦轮、小车轮轴中心、齿轮齿条连接 在机械丝杠转轴中心安装编码器，丝杠前进1个螺距，编码器旋转一周。 通过带摩擦阻力的摩擦转轮，与相对运动物体摩擦转动，测量运动距离。 注意：摩擦轮需始终紧靠测量物，且无跳动、打滑。（实际使用中，某些场合有难度） 运动物连接齿条，带动装有齿轮的编码器，测量运动物体移动距离 为保证连紧密抗震，经常有弹簧基座。 二．绝对值编码器的信号输出 绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出 并行输出：　　绝对值编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，以代表数码的1或0，对于位数不高的绝对编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入PLC或上位机的I/O接口，输出即时，连接简单。SSI输出：　　串行输出就是通过约定，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL、RS485等。由于绝对值编码器好的厂家都是在德国，所以串行输出大部分是与德国的西门子 套的，如SSI同步串行输出SSI接口(RS422模式)，以两根数据线、两根时钟线连接，由接收设备向编码器发出中断的时钟脉冲，绝对的位置值