绝对式旋转编码器的高质量扫描方法.PDF

技术信息 绝对式旋转编码器的高质量扫描方法 电气驱动使用的旋转编码器必须满足高标准要求：它必须工作可靠和能提供可靠的测量数据，包括用在恶劣环境中。高质量扫描系列 编码的绝对位置刻轨能满足这些要求。绝对式旋转编码器和高质量扫描的突出特点是扫描信号质量高和抗污染性能力强。创新的扫描 方法和信号处理单元使大倍率细分和更高性能控制环成为可能。在编码器内进行细分和生成位置值可以进行高可靠性地纯数字数据传 输，降低后续信号处理电子单元的性能要求。还由于它支持IEC 61 508的安全功能，旋转编码器现在就能用在SIL-2应用中。而且这些 变化对编码器尺寸没有影响；也无需修改电机尺寸的机械设计。 数控伺服驱动广泛应用在自动化技术、机器 海德汉公司编码器的工作原理是光电扫描结 点进行旋转运动。光电池将光束的光强变化转 人和运送系统以及生产机器和机床的驱动系 构化刻线的光栅尺。例如绝对式旋转编码器 为电信号。绝对位置信息由刻线码盘的刻线决 统中。控制环对动态性能、速度稳定性和刚 所用的成像扫描是结构化刻线码盘相对扫描 定。 性的要求越来越严格。所用的位置编码器对 电机的重要特性具有决定性影响，例如： • 定位精度 • 速度稳定性 LED光源 聚光镜 刻线码盘 • 带宽，它决定对驱动指令信号的响应速度和 抗干扰性能 • 功率损失 • 尺寸 表面上，它们由位置分辨率和单信号周期内 位置误差决定。其实决定性因素是扫描方法 以及扫描信号处理方式。 扫描掩膜 光电池 成像扫描原理的格雷码光栅尺的光电扫描 2008年10月 扫描原理 高质量扫描原理的旋转编码器只需两个刻轨 就能生成绝对位置值：必威体育精装版开发的刻线码盘 的绝对信息仅需一个刻轨。系列码的排列方 式在每圈中都是唯一的。增量信息刻轨在它 旁边。增量信息刻轨用于细分成位置值，同 常规13条格雷码刻轨的刻线码盘 系列码刻轨和增量刻轨的刻线码盘 时也用于生成高质量增量信号。两个刻轨产 生的信息在全新设计的编码器内的信号处理 单元中形成高分辨率的绝对位置值（每圈约 3300万个测量步距）。 常规扫描 高质量扫描 扫描增量刻轨专用的光学过滤器可以产生高 度一致的信号。除常规独立光电池外，还有 一个专用的大面积结构化光电池，它产生的 正弦扫描信号形状规则、稳定一致，甚至转 速变化很大时每个光栅刻轨的信号都具有这 样的高品质。 高分辨率，高控制性能 高质量扫描方法产生的稳定高质量正弦扫描 信号大大降低了单信号周期内位置误差。这 是为什么现在可以在编码器内进行可靠的 用里萨约图显示的扫描信号 14-bit细分的原因。其实现的高分辨率进一 步减小了测量步距，这是高质量控制和精确 调整速度的决定性因素。 四个独立光电池的常规扫描 高质量绝对信息扫描 稳定精确 一个刻轨上的系列化编码结构和高质量扫描 方法使编码器的高精度与转速无关。也就是 说，无论最高转速工作时还是接近静止状态 时，其定位精度相同。 差 误 置