技術(shù)文章
淺談編碼器的應(yīng)用
編碼器能被用于測(cè)量長(zhǎng)度，位置，速度或角度等應(yīng)用。它把機(jī)械位移量變成電信號(hào)，分為增量型和**型測(cè)量系統(tǒng)。
增量型編碼器產(chǎn)生脈沖，利用脈沖數(shù)可測(cè)量速度，長(zhǎng)度或位置。對(duì)于**型編碼器，所有位置對(duì)應(yīng)用于一個(gè)明確的編碼圖。
另一種基本分辨標(biāo)志是實(shí)心軸(軸型)或空心軸(軸套型)編碼器。目前軸套型編碼器變得越來(lái)越通用。使用一個(gè)軸套型編碼器，與軸型編碼器比較，節(jié)省10%-30%的成本和50%的安裝空間。因不需附加聯(lián)軸器，僅需把編碼器放到驅(qū)動(dòng)軸上并用一個(gè)銷(xiāo)釘防止編碼器與驅(qū)動(dòng)軸隨動(dòng)，和軸型編碼器比較，軸套型編碼器的價(jià)格略高。但總成本大約降低10%。
所有Kubler編碼器完全遵循CE規(guī)定并在EMC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行充分測(cè)試。符合CE要求據(jù)EN 50082-2，EN50081-2和EN55011class B。
所有kubler編碼器不同于其他系統(tǒng)，均配備抗老化和溫度補(bǔ)償。
每個(gè)LED光源在使用一段時(shí)間后不可避免地產(chǎn)生衰減。因此，輸出信號(hào)將衰變。通道A和B之間90°相位差將變得越來(lái)越小。旋轉(zhuǎn)方向?qū)o(wú)法再被檢出。一個(gè)特殊的電子線(xiàn)路裝配到kubler專(zhuān)用ASIC芯片上用于防止以上情況產(chǎn)生。
所有kubler編碼器均配備短路保護(hù)。這將確保在輸出通道產(chǎn)生短路或錯(cuò)接時(shí)編碼器不被損壞。一且編碼器正確接線(xiàn)，將恢復(fù)工作。
在編碼器使用時(shí)，環(huán)境是對(duì)編碼器壽命的一個(gè)顯著影響因素，例如：
·環(huán)境溫度
·要求的軸負(fù)荷
·抗灰塵/臟污和潮濕/液體等級(jí)
由于設(shè)計(jì)和使用高質(zhì)量的元件，我們的編碼器適用于惡劣條件。防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP66。
kubler編碼器采用光電掃描原理工作。帶一個(gè)徑向線(xiàn)柵和空隙的圓盤(pán)在光源(通常為一個(gè)LED)和一個(gè)接收器之間旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)與接受光成比例的正弦信號(hào)。產(chǎn)生的正弦信號(hào)在一個(gè)電子線(xiàn)路(通常為一個(gè)kubler專(zhuān)用ASIC芯片)中被進(jìn)一步處理。這是必要的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)控制器或計(jì)數(shù)器需要(例如kubler計(jì)數(shù)器)具有確定電平的數(shù)字信號(hào)。因此該信號(hào)在編碼器中被預(yù)先處理。依據(jù)實(shí)際應(yīng)用，此預(yù)處理信號(hào)由輸出線(xiàn)路傳輸。
單通道輸出編碼器用于不需檢測(cè)方向的應(yīng)用，例：速度控制或長(zhǎng)度測(cè)量。兩個(gè)輸出應(yīng)用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向，例：定位。需編碼器帶相位差為90°的兩個(gè)通道A和B。由檢測(cè)相位差，可判定方向。在雙通道A和B的基礎(chǔ)上附加提供一個(gè)零信號(hào)，每轉(zhuǎn)出現(xiàn)一次。在上電后**轉(zhuǎn)期間可用作參考信號(hào)。
當(dāng)用于電噪干擾嚴(yán)重和/或需長(zhǎng)距離電纜傳輸時(shí)，我們建議使用帶反相(互補(bǔ))信號(hào)的編碼器。這些信號(hào)可提供給RS422輸出和正弦輸出型線(xiàn)路。kubler對(duì)推挽輸出型也可提供該信號(hào)。高分辨率型編碼器分辨率可達(dá)36000ppr。
傳輸信號(hào)可有兩種輸出方式。RS 422(TTL兼容)或推挽(兼容PNP和NPN)。
通常PLC或IPC-控制器可提供符合RS 422標(biāo)準(zhǔn)的輸入卡。此時(shí)應(yīng)選用RS422輸出的編碼器。通常對(duì)于非常長(zhǎng)的連接導(dǎo)線(xiàn)我們建議使用RS 422輸出，尤其對(duì)于高電噪干擾。RS422也可用于帶TTL輸入的控制器，但無(wú)高抗噪干擾特性。
同樣，對(duì)于**型編碼器一個(gè)LED光束被旋轉(zhuǎn)碼盤(pán)的暗區(qū)遮斷。然后在碼盤(pán)上以一個(gè)同心軌道上的數(shù)字代碼取代劃線(xiàn)。該代碼由一個(gè)kublerOpto-Asic專(zhuān)用芯片閱讀。一個(gè)**的位圖譜確定每一個(gè)位置。優(yōu)勢(shì)是，在電源故障后再次上電時(shí)可獲得真實(shí)的確定的位置，尤其是在掉電期間如果軸移動(dòng)仍可實(shí)現(xiàn)。
單轉(zhuǎn)型編碼器：依據(jù)分割數(shù)*高可達(dá)16384(14位)個(gè)**位置。此對(duì)應(yīng)一個(gè)0.022°(=l.3′)的角度分辨率。在一轉(zhuǎn)后過(guò)程重新啟動(dòng)。單轉(zhuǎn)編碼器可用于單轉(zhuǎn)檢測(cè)分辨率足夠的應(yīng)用，例：角度測(cè)量，機(jī)器人。
多轉(zhuǎn)型編碼器：每轉(zhuǎn)可提供8192(13位)個(gè)確定角位置，另附加4096(12位)確定轉(zhuǎn)數(shù)。這可對(duì)應(yīng)33，500，000個(gè)確定位置。多轉(zhuǎn)型編碼器可用于長(zhǎng)距離定位檢測(cè)應(yīng)用，例：高架分格倉(cāng)儲(chǔ)，工程吊車(chē)或機(jī)床行業(yè)。
kubler**性編碼器**的集成化技術(shù)包含幾個(gè)部分，歸結(jié)為結(jié)構(gòu)緊湊，高質(zhì)量的信號(hào)，高抗沖擊特性-可達(dá)2500m/s2高可靠性及改進(jìn)的EMC特性。這是通過(guò)使用一個(gè)opt0-asic芯片，一個(gè)多層印制電路板和一個(gè)特殊的抗沖擊性能及緊湊的傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)一個(gè)附加的asic專(zhuān)用芯片取代了數(shù)百個(gè)電子元件。集成化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了外形結(jié)構(gòu)的緊湊及小型化。所以所有單轉(zhuǎn)型編碼器與對(duì)應(yīng)的增量型編碼器具有相同的外形尺寸。這點(diǎn)使機(jī)械互換更簡(jiǎn)單。
從傳輸位置數(shù)據(jù)到控制器，可提供幾種接口類(lèi)型。對(duì)應(yīng)一個(gè)位置的全部數(shù)位按位由不同的對(duì)應(yīng)線(xiàn)路同時(shí)傳輸。
出處：中國(guó)機(jī)床在線(xiàn)
