编码器介绍解读.ppt

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编码器 介绍 主要内容 …什么是编码器 …编码器的种类 …编码器的主要组成部分 …增量编码器的原理 …绝对值编码器的原理 …编码器的机械安装 …编码器的应用. …我们能够提供的总线接口 介绍 什么是编码器? 编码器是一个机械与电子紧密结合的精密测量器件,它通过光电原理或电磁原理将一个机械的几何位移量转换为电子信号(电子脉冲信号或者数据串)。 这种电子信号通常需要连接到控制系统(e.g. PLC、高速计数模块、变频器等),控制系统经过计算便可以得到测量的数据,以便进行下一步工作。编码器一般应用于机械角度、速度、位置的测量。 编码器种类 编码器的分类 光电编码器 光电编码器的基本部件 光电编码器 光电编码器读出原理 磁编码器 磁编码器读出原理 永久磁铁用来激发霍尔传感器 磁铁安装在轴的中心 磁场切割线圈产生电压 霍尔传感器检测方向和运动 局限性 磁和光电编码器的区别 Incremental Encoders 增量编码器 显示速度与旋转方向 显示角度位置(归零后) 分辨率通过每转多少脉冲表示 如果电源出现故障,所有的位置信息丢失 Incremental Encoders 增量编码器脉冲盘设计图 增量信号可以达到 10’000 脉冲/圈 A/ B/ 0通道 + 反相同道 0脉冲参考信号 (I100 / 42 mm 盘) 编码器和栅格的设计: 玻璃码盘适宜于高精度, 镍和塑料码盘适宜于中等精度 Incremental Encoders 增量编码器输出信号: 单通道信号 编码器码盘只有一圈光栅,编码 器有一对光电扫描系统,输出一 通道脉冲信号,后续设备根据单 位时间检测到的脉冲数及编码器 的分辨率计算出的角速度及线速度 信号输出如图: 可以测试速度 不能测试旋转方向 Incremental Encoders 增量编码器输出信号: 双通道信号 编码器码盘有2圈光栅,并且以90度相 位差排列,编码器有2对光电扫描同, 输出2通道脉冲信号,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 信号输出如图: 可以测试速度 可以测试旋转方向 通道Z 增量编码器输出信号: 3通道信号 在双通道编码器的基础上增加了 一个零位信号,用于基准点定位 一般测长度使用该信号,测速一 般不使用该信号。 信号输出如图: 可以测试速度 可以测试旋转方向 可以定位 Incremental Encoders 增量编码器输出信号: 6通道信号 在3通道编码器的基础上将每一通道信号增加一个反向输出,即为6通道编码器,反向信号的存在主要是为了消除干扰及补偿损耗,以便可以长距离的传输。 信号输出如图: Output A Incremental Encoders 输出信号电路 (1/2) Incremental Encoders 输出信号电路 (2/2) Incremental Encoders 电气和机械分辨率 the correlation between the electrical and mechanical limits must be considered when choosing an encoder with the following equation the max. switching frequency or the max. revolutions can be calculate respectively checked Example: Encoder with 1000 pulses and output signal circuit 24K (max. data rate fmax = 200 kHz) Question: What are the maximum revolutions per minute of this encoder ? Solution: Attention: Electrical rpm‘s never higher then mechanical rpm‘s !!! Incremental Encoders 增量编码器的产品范围 光电式增量编码器 多种外型尺寸 24, 30, 40, 58, … mm 轴型编码器 BTIV, BDK, BDT, … 通孔型编码器 BHF, BHG, BHW, … 盲孔型编码器 B

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