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增量式编码器的类型和工作原理

2017-4-24 11:36| 发布者: admin| 查看: 1008| 评论: 0|原作者: admin

摘要: 导读: 旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,已形成增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器两大系列。接下来,工控站就来讲解一下增量式编码器的类型和工作模式 1、增量 ...
导读:   
      旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,已形成增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器两大系列。接下来,工控站就来讲解一下增量式编码器的类型和工作原理。

1、增量式编码器的类型     
      ①:单通道增量式编码器内部只有1对光电耦合器,只能产生1个脉冲序列。


增量式编码器的类型

      ②:双通道增量式编码器又称为A、B相型编码器,内部有2对光电耦合器,能输出相位差为90。的两组独立脉冲序列。正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系刚好相反。由图下图可知,在B相脉冲的上升沿,正转和反转时A相脉冲的电平高低刚好相反,因此使用A、B相型编码器,PLC可以很容易地识别出转轴旋转的方向。需要增加测量的精度时,可以采用4倍频方式,即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数,分辨率可以提高4倍,但是被测信号的最高频率相应降低。

      ③:三通道增量式编码器编码器内部除了有双通道增量式编码器的2对光电耦合器外,在脉冲码盘的另外一个通道有1个透光段,每转1圈,输出1个脉冲,该脉冲称为Z相零位脉冲,用做系统清零信号,或坐标的原点,以减少测量的积累误差。


2、增量式编码器的工作原理

     ①:随转轴一起转动的脉冲码盘上有均匀刻制的光栅,即在码盘上均匀地分布着若干个透光区段和遮光区段。这两种区段分得越密,则分辨率越高。
     
       
     ②:增量式编码器没有固定的起始零点,输出的是与转角的增量成正比的脉冲,需要用计数器来计脉冲数。每转过一个透光区时,就发出一个脉冲信号,计数器当前值加1,计数结果对应于转角的增量。转轴处于静止状态时没有脉冲输出,增量式编码器主要用于转速测量。
   

     ③:增量式编码器的计数起点可以任意设定,可以实现多圈的无限累加计数和测量。如果转角的测量范围小于360。,可以把每转儿发出一个脉冲的原点信号作为机械参考零位。如果转角的测量范围大于360。,需要用与位置零点相对应的限位开关来确定零点,或者设置输入绝对转角位置校正值的人机界面。
  

     ④:需要用PLC的断电保持功能来保存绝对转角位置。如果在PLC掉电后被检测的轴转动,将使掉电保存的数据毫无意义。
  

       为了彻底解决上述伺题,可以使用绝对式编码器。
   

       在有严重的电气噪声干扰和振动的条件下,计数脉冲容易受到干扰,造成误计数,从而影响测量精度。但是增量式编码器的设计制造工艺简单,价格便宜,所以有时也被用来测量绝对转角。




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