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ENX角度編碼器
概述
編碼器(encoder)是將信號(hào)(如比特流)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。
編碼器很容易的測(cè)出位置和速度。當(dāng)在機(jī)器人身上連接上輪子(或通過(guò)齒輪傳動(dòng)角度傳感器來(lái)移動(dòng)機(jī)器人)時(shí),可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來(lái)推斷機(jī)器人移動(dòng)的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度,你也可以用它除以所用時(shí)間。實(shí)際上,計(jì)算距離的基本方程式為:
距離=速度×?xí)r間
由此可以得到:
速度=距離/時(shí)間
工作原理
絕對(duì)式編碼器:APC
增量脈沖編碼器:SPC
編碼器圖冊(cè)兩者一般都應(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測(cè)元件,旋轉(zhuǎn)編碼器是用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(幾十個(gè)到幾千個(gè)都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)速,還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。
增量型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)工作原理:
由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代言零位參考位。由于A、B兩相相差90度,可通過(guò)比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過(guò)零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí),塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
信號(hào)輸出:信號(hào)輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。
信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關(guān)頻率有低有高。如單相聯(lián)接,用于單方向計(jì)數(shù),單方向測(cè)速。A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測(cè)量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接,電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減*小,抗干擾*優(yōu),可傳輸較遠(yuǎn)的距離。對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。
分類
按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種;按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測(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)。
功能應(yīng)用
角度編碼器應(yīng)用場(chǎng)合:
ENX系列傾角,角度傳感器,距離傳感器,加速度傳感器,以及測(cè)量方位用的數(shù)字羅盤,電子羅盤和陀螺儀已經(jīng)廣泛的應(yīng)用應(yīng)用于石油,煤炭,鋼鐵,船舶,隧道,醫(yī)療設(shè)備,大壩,機(jī)械,物探儀器,地質(zhì),巖土,石油,礦山,管道,測(cè)斜導(dǎo)管,鐵路、港口、水利、高層建筑,墻洞,礦井、隧道、船塢、抗滑樁和板樁,煤礦,動(dòng)態(tài)沖擊實(shí)驗(yàn),地質(zhì),衛(wèi)星GPS系統(tǒng),風(fēng)水,越野車,航海,實(shí)驗(yàn)儀器,數(shù)字水平儀,醫(yī)療,機(jī)械調(diào)平,角度測(cè)量和監(jiān)視,汽車,起重機(jī)械運(yùn)動(dòng)檢測(cè),康復(fù)系統(tǒng),生物工程系統(tǒng),虛擬現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)實(shí)放大,體育,慣性導(dǎo)航系統(tǒng),人體姿態(tài)測(cè)量工業(yè)機(jī)械,摩托車陀螺儀,光纖,制導(dǎo),平衡,導(dǎo)向,方向測(cè)量,動(dòng)態(tài)跟蹤,捷聯(lián),慣性,導(dǎo)航,方位角,角速度,速率,機(jī)械,爆轉(zhuǎn),測(cè)量等行業(yè)。
典型應(yīng)用場(chǎng)合:
- 地理: 山體滑坡,雪崩.
- 民用: 大壩,建筑,橋梁,玩具,報(bào)警,運(yùn)輸
- 工業(yè):吊車,吊架,收割機(jī),起重機(jī),稱重系統(tǒng)的傾斜補(bǔ)償,瀝青機(jī).鋪路機(jī)等。
- 火車:高速列車轉(zhuǎn)向架和客車車廂的傾斜測(cè)量
- 海事:縱傾和橫滾控制,油輪控制,天線位置控制。
- 鉆井:精確鉆井傾斜控制。
- 機(jī)械:傾斜控制,大型機(jī)械對(duì)準(zhǔn)控制,彎曲控制,起重機(jī)
- 軍用:火炮和雷達(dá)調(diào)整,初始位置控制,導(dǎo)航系統(tǒng),著陸平臺(tái)控制。
常見問(wèn)題
1、編碼器本身故障:是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障,
編碼器導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2、編碼器連接電纜故障:這種故障出現(xiàn)的幾率 很小,維修中經(jīng)常遇到,應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良,這時(shí)需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊,造成松動(dòng)引起開焊或斷路,這時(shí)需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源下降:是指+5V電源過(guò)低, 通常不能低于4.75V,造成過(guò)低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗,這時(shí)需檢修電源或更換電纜。
4、絕對(duì)式編碼器電池電壓下降:這種故障通常有含義明確的報(bào)警,
編碼器這時(shí)需更換電池,如果參考點(diǎn)位置記憶丟失,還須執(zhí)行重回參考點(diǎn)操作。
5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落:這會(huì)引入干擾信號(hào),使波形不穩(wěn)定,影響通信的準(zhǔn)確性,必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
6、編碼器安裝松動(dòng):這種故障會(huì)影響位置控制 精度,造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差,甚至剛一開機(jī)即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過(guò)載報(bào)警,請(qǐng)?zhí)貏e注意。
7、光柵污染 這會(huì)使信號(hào)輸出幅度下降,必須用脫脂棉沾無(wú)水酒精輕輕擦除油污。
復(fù)制成功
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