德國SICK施克旋轉編碼器產(chǎn)品介紹
旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置,光電式旋轉編碼器通過光電轉換,可將輸出軸的角位移、角速度等機械量轉換成相應的電脈沖以數(shù)字量輸出(REP)。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數(shù)主要有每轉脈沖數(shù)(幾十個到幾千個都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖,通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速,還可以判斷旋轉的方向。
:
:劉
工作:2668177662
:2668177662@.com
:http://m.zzxxswkj.com/
公司地址:廣東省東莞市南城區(qū)旺南路1號旺南大廈13A-11室
公司主營產(chǎn)品:進口各種氣缸、電磁閥、壓力控制元件、功率閥、消聲器、壓縮空氣清凈化元件、檢測元件、流量控制元件、真空用元件、全氣控閥、氣動輔助元件、傳感器等,竭誠歡迎各位新老客戶光臨惠顧!本公司產(chǎn)品100%*,假一賠十!
德國SICK施克旋轉編碼器基本簡介編碼器如以信號原理來分可分為
增量脈沖編碼器:SPC
脈沖編碼器:APC
兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件.
增量型編碼器與型編碼器的區(qū)分
按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。
增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數(shù)設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數(shù)設備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數(shù)設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產(chǎn)結果出現(xiàn)后才能知道。
解決的方法是增加參考點,編碼器每經(jīng)過參考點,將參考位置修正進計數(shù)設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。
比如,打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然后才工作。
這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機后就要知道準確位置),于是就有了編碼器的出現(xiàn)。
型旋轉光電編碼器,因其每一個位置*、抗干擾、無需掉電記憶,已經(jīng)越來越廣泛地應用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度、長度測量和定位控制。
編碼器光碼盤上有許多道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
編碼器由機械位置決定的每個位置的*性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來越多地應用于工控定位中。型編碼器因其高精度,輸出位數(shù)較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對于較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數(shù)多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,編碼器在多位數(shù)輸出型,一般均選用串行輸出或總線型輸出,德國生產(chǎn)的型編碼器串行輸出zui常用的是SSI(同步串行輸出)。
旋轉編碼器
由一個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組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩(wěn)定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,通過零位脈沖,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數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟型的,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,一般在每轉分度5~10000線。
德國SICK施克旋轉編碼器信號輸出
信號輸出有正弦波(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為長線差分驅(qū)動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
信號連接-編碼器的脈沖信號一般連接計數(shù)器、PLC、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。
如單相聯(lián)接,用于單方向計數(shù),單方向測速。
A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測量。
A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對稱負信號的連接,在后續(xù)的差分輸入電路中,將共模噪聲抑制,只取有用的差模信號,因此其抗干擾能力強,可傳輸較遠的距離。
對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。
旋轉編碼器由精密器件構成,故當受到較大的沖擊時,可能會損壞內(nèi)部功能,使用上應充分注意。
?。?/span>1)安裝
安裝時不要給軸施加直接的沖擊。
編碼器軸與機器的連接,應使用柔性連接器。在軸上裝連接器時,不要硬壓入。即使使用連接器,因安裝不良,也有可能給軸加上比允許負荷還大的負荷,或造成撥芯現(xiàn)象,因此,要特別注意。
軸承壽命與使用條件有關,受軸承荷重的影響特別大。如軸承負荷比規(guī)定荷重小,可大大延長軸承壽命。
不要將旋轉編碼器進行拆解,這樣做將有損防油和防滴性能。防滴型產(chǎn)品不宜長期浸在水、油中,表面有水、油時應擦拭干凈。
?。?/span>2)振動
加在旋轉編碼器上的振動,往往會成為誤脈沖發(fā)生的原因。因此,應對設置場所、安裝場所加以注意。每轉發(fā)生的脈沖數(shù)越多,旋轉槽圓盤的槽孔間隔越窄,越易受到振動的影響。在低速旋轉或停止時,加在軸或本體上的振動使旋轉槽圓盤抖動,可能會發(fā)生誤脈沖。
?。?/span>3)關于配線和連接
誤配線,可能會損壞內(nèi)部回路,故在配線時應充分注意:
?、?/span> 配線應在電源OFF狀態(tài)下進行,電源接通時,若輸出線接觸電源,則有時會損壞輸出回路。
?、?/span> 若配線錯誤,則有時會損壞內(nèi)部回路,所以配線時應充分注意電源的極性等。
3 若和高壓線、動力線并行配線,則有時會受到感應造成誤動作成損壞,所以要分離開另行配線。
?、?/span> 延長電線時,應在10m以下。并且由于電線的分布容量,波形的上升、下降時間會較長,有問題時,采用施密特回路等對波形進行整形。
⑤ 為了避免感應噪聲等,要盡量用zui短距離配線。向集成電路輸入時,特別需要注意。
6 電線延長時,因?qū)w電阻及線間電容的影響,波形的上升、下降時間加長,容易產(chǎn)生信號間的干擾(串音),因此應用電阻小、線間電容低的電線(雙絞線、屏蔽線)。
對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米
旋轉編碼器是集光機電技術于一體的速度位移傳感器。當旋轉編碼器軸帶動光柵盤旋轉時,經(jīng)發(fā)光元件發(fā)出的光被光柵盤狹縫切割成斷續(xù)光線,并被接收元件接收產(chǎn)生初始信號。該信號經(jīng)后繼電路處理后,輸出脈沖或代碼信號。其特點是體積小,重量輕,品種多,功能全,頻響高,分辨能力高,力矩小,耗能低,性能穩(wěn)定,可靠使用壽命長等特點。
1、增量式編碼器
增量式編碼器軸旋轉時,有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數(shù)量的增減,需借助后部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn)。其計數(shù)起點可任意設定,并可實現(xiàn)多圈的無限累加和測量。還可以把每轉發(fā)出一個脈沖的Z信號,作為參考機械零位。當脈沖已固定,而需要提高分辨率時,可利用帶90度相位差A,B的兩路信號,對原脈沖數(shù)進行倍頻。
2、值編碼器
值編碼器軸旋轉器時,有與位置一一對應的代碼(二進制,BCD碼等)輸出,從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。它有一個零位代碼,當停電或關機后再開機重新測量時,仍可準確地讀出停電或關機位置地代碼,并準確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測量范圍為0~360度,但特殊型號也可實現(xiàn)多圈測量。
3、正弦波編碼器
正弦波編碼器也屬于增量式編碼器,主要的區(qū)別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,而不是數(shù)字量信號。它的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領域的需要-用作電動機的反饋檢測元件。在與其它系統(tǒng)相比的基礎上,人們需要提高動態(tài)特性時可以采用這種編碼器。
為了保證良好的電機控制性能,編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,尤其是在轉速很低的時候,采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖,從許多方面來看都有問題,當電機高速旋轉(6000rpm)時,傳輸和處理數(shù)字信號是困難的。在這種情況下,處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如編碼器每轉脈沖為10000)將很容易地超過MHz門限;而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內(nèi)插法,它為旋轉角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,例如可從每轉1024個正弦波編碼器中,獲得每轉超過1000,000個脈沖。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內(nèi)插倍頻需由二次系統(tǒng)完成。
1、信號序列
一般編碼器輸出信號除A、B兩相(A、B兩通道的信號序列相位差為90度)外,每轉一圈還輸出一個零位脈沖Z。。
當主軸以順時針方向旋轉時,按下圖輸出脈沖,A通道信號位于B通道之前;當主軸逆時針旋轉時,A通道信號則位于B通道之后。從而由此判斷主軸是正轉還是反轉。
正弦輸出編碼器輸出的差分信號如下圖所示:
2
編碼器每旋轉一周發(fā)一個脈沖,稱之為零位脈沖或標識脈沖,零位脈沖用于決定零位置或標識位置。要準確測量零位脈沖,不論旋轉方向,零位脈沖均被作為兩個通道的高位組合輸出。由于通道之間的相位差的存在,零位脈沖僅為脈沖長度的一半。
3、預警信號
有的編碼器還有報警信號輸出,可以對電源故障,發(fā)光二極管故障進行報警,以便用戶及時更換編碼器。
一 NPN/PNP開路集電極輸出(NPN/PNP Open Collector):
zui基本的輸出方式,抗干擾能力差,輸出有效距離短。在旋轉編碼器中用于增量型編碼器輸出,現(xiàn)已較少使用。
傳輸介質(zhì):所有導線,光纖,無線電
高頻特性:佳
右圖為NPN開路集電集輸出。
二 線驅(qū)動(TTL/RS422)
對稱的正負信號輸出,抗干擾能力強,zui大傳輸距離1000m.
傳輸介質(zhì):雙絞線
高頻特性:佳
在旋轉編碼器乃至現(xiàn)今工業(yè)控制系統(tǒng)作為電氣連接接口使用非常普遍。
三 推挽輸出(Push-Pull):
組合了PNP和NPN兩種輸出,對稱的正負信號輸出,可以方便地駁接單端接收,抗干擾能力強,(差分接收);zui大傳輸距離100m。
傳輸介質(zhì):雙絞線(差分接收);所有導線,光纖,無線電(單端接收)。
高頻特性:好
四 其它:
其它的接口方式還有RS232(C),RS485以及編碼器常用的SSI,各種現(xiàn)場總路線(如Profibus,Devicenet,CANopen等)。
■輸出脈沖數(shù)/轉
旋轉編碼器轉一圈所輸出的脈沖數(shù)發(fā),對于光學式旋轉編碼器,通常與旋轉編碼器內(nèi)部的光柵的槽數(shù)相同(也可在電路上使輸出脈沖數(shù)增加到槽數(shù)的2倍4倍)。
■分辨率
分辨率表示旋轉編碼器的主軸旋轉一周,讀出位置數(shù)據(jù)的zui大等分數(shù)。值型不以脈沖形式輸出,而以代碼形式表示當前主軸位置(角度)。與增量型不同,相當于增量型的“輸出脈沖/轉” 。
■光柵
光學式旋轉編碼器,其光柵有金屬和玻璃兩種。如是金屬制的,開有通光孔槽;如是玻璃制的,是在玻璃表面涂了一層遮光膜,在此上面沒有透明線條(槽)。槽數(shù)少的場合,可在金屬圓盤上用沖床加工或腐蝕法開槽。在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵,它與金屬制的光柵相比不耐沖擊,因此在使用上請注意,不要將沖擊直接施加于編碼器上。
■zui大響應頻率
是在1秒內(nèi)能響應的zui大脈沖數(shù)
?。ɡ簔ui大響應頻率為2KHz,即1秒內(nèi)可響應2000個脈沖)
公式如下
zui大響應轉速(rpm)/60×(脈沖數(shù)/轉)=輸出頻率Hz
■zui大響應轉速
是可響應的zui高轉速,在此轉速下發(fā)生的脈沖可響應公式如下:
zui大響應頻率(Hz)/ (脈沖數(shù)/轉)×60=軸的轉速rpm
■輸出波形
輸出脈沖(信號)的波形。
■輸出信號相位差
二相輸出時,二個輸出脈沖波形的相對的的時間差。
■輸出電壓
指輸出脈沖的電壓。輸出電壓會因輸出電流的變化而有所變化。各系列的輸出電壓請參照輸出電流特性圖
■起動轉矩
使處于靜止狀態(tài)的編碼器軸旋轉必要的力矩。一般情況下運轉中的力矩要比起動力矩小。
■軸允許負荷
表示可加在軸上的zui大負荷,有徑向和軸向負荷兩種。徑向負荷對于軸來說,是垂直方向的,受力與偏心偏角等有關;軸向負荷對軸來說,是水平方向的,受力與推拉軸的力有關。這兩個力的大小影響軸的機械壽命
■軸慣性力矩
該值表示旋轉軸的慣量和對轉速變化的阻力
■轉速
該速度指示編碼器的機械載荷限制。如果超出該限制,將對軸承使用壽命產(chǎn)生負面影響,另外信號也可能中斷。
■格雷碼
格雷碼是數(shù)據(jù),因為是單元距離和循環(huán)碼,所以很安全。每步只有一位變化。數(shù)據(jù)處理時,格雷碼須轉化成二進制碼。
■工作電流
指通道允許的負載電流。
■工作溫度
參數(shù)表中提到的數(shù)據(jù)和公差,在此溫度范圍內(nèi)是保證的。如果稍高或稍低,編碼器不會損壞。當恢復工作溫度又能達到技術規(guī)范
■工作電壓
編碼器的供電電壓
:
:劉
工作:2668177662
:2668177662@.com
:http://m.zzxxswkj.com/
公司地址:廣東省東莞市南城區(qū)旺南路1號旺南大廈13A-11室
公司主營產(chǎn)品:進口各種氣缸、電磁閥、壓力控制元件、功率閥、消聲器、壓縮空氣清凈化元件、檢測元件、流量控制元件、真空用元件、全氣控閥、氣動輔助元件、傳感器等,竭誠歡迎各位新老客戶光臨惠顧!本公司產(chǎn)品100%*,假一賠十!