旋轉編碼器問答

.※從接近開關、光電開關到旋轉編碼器： 　　    工業控製中的定位，接近開關、光電開關的應用已經相當成熟了，而且很好用。可是，隨著工控的不斷發展，又有了新的要求，這樣，選用旋轉編碼器的應用優點就突出了：　　　　信息化：除了定位，控製室還可知道其具體位置；　　　　柔性化：定位可以在控製室柔性調整；　　　　現場安裝的方便和安全、長壽：拳頭大小的一個旋轉編碼器，可以測量從幾個&;micro;到幾十、幾百米的距離，n個工位，隻要解決一個旋轉編碼器的安全安裝問題，可以避免諸多接近開關、光電開關在現場機械安裝麻煩，容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。由於是光電碼盤，無機械損耗，隻要安裝位置準確，其使用壽命往往很長。　　　　多功能化：除了定位，還可以遠傳當前位置，換算運動速度，對於變頻器，步進電機等的應用尤為重要。　　　　經濟化：對於多個控製工位，隻需一個旋轉編碼器的成本，以及更主要的安裝、維護、損耗成本降低，使用壽命增長，其經濟化逐漸突顯出來。　　　　如上所述優點，旋轉編碼器已經越來越廣泛地被應用於各種工控場合。 　　5.※關於電源供應及編碼器和PLC連接： 　　    一般編碼器的工作電源有三種：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你買的編碼器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V電源，需注意的是：　　　　1． 編碼器的耗電流，在PLC的電源功率範圍內。　　　　2． 編碼器如是並行輸出，連接PLC的I/O點，需了解編碼器的信號電平是推拉式（或稱推挽式）輸出還是集電極開路輸出，如是集電極開路輸出的，有N型和P型兩種，需與PLC的I/O極性相同。如是推拉式輸出則連接沒有什麼問題。　　　　3． 編碼器如是驅動器輸出，一般信號電平是5V的，連接的時候要小心，不要讓24V的電源電平串入5V的信號接線中去而損壞編碼器的信號端。（我公司也可以做寬電壓驅動器輸出（5-30 Vdc），有此要求定貨時要注明） 　　6.※在很多的情況之下是編碼器並沒有壞，而隻是幹擾的原因，造成波型不好，導致計數不準。請教如何進行判斷？謝謝！ 　　    編碼器屬精密元件，這主要因為編碼器周圍幹擾比較嚴重，比如：是否有大型電動機、電焊機頻繁起動造成幹擾，是否和動力線同一管道傳輸等。　　　　　　選擇什麼樣的輸出對抗幹擾也很重要，一般輸出帶反向信號的抗幹擾要好一些，即A "A-,B "B-,Z "Z-，其特征是加上電源8根線，而不是5根線(共零)。帶反向信號的在電纜中的傳輸是對稱的，受幹擾小，在接受設備中也可以再增加判斷（例如接受設備的信號利用A、B信號90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態時，計為一有效脈衝，此方案可有效提高係統抗幹擾性能（計數準確））。　　　　就是編碼器也有好壞，其碼盤\電子芯片\內部電路\信號輸出的差別很大，要不然怎麼一個1000線的增量型編碼器會從300多元到3000多元差別那麼大呢?　　①排除(搬離、關閉、隔離)幹擾源，②判斷是否為機械間隙累計誤差，③判斷是否為控製係統和編碼器的電路接口不匹配（編碼器選型錯誤）；①②③方法償試後故障現象排除，則可初步判斷，若未排除須進一步分析。　　    判斷是否為編碼器自身故障的簡單方法是排除法。現在我公司編碼器已大規模生產，技術生產已成熟運用，產品故障率控製在千分之幾。排除法的具體方法是：用一台相同型號的編碼器替換上去，如果故障現象相同，可基本排除是編碼器故障問題，因為兩台編碼器同時有故障的小概率事件發生可能很小，可以看作為0。假如換一台相同型號編碼器上去，故障現象立刻排除，則可基本判定是編碼器故障。 　　7.※請教一下，何為長線驅動？普通型編碼器能否遠距離傳送？ 　　答：長線驅動也稱差分長線驅動，5V，TTL的正負波形對稱形式，由於其正負電流方向相反，對外電磁場抵消，故抗幹擾能力較強。普通型編碼器一般傳輸距離是100米，如果是24V HTL型且有對稱負信號的，傳輸距離300-400米。 　　8.※有網友問：能否簡單介紹旋轉編碼器檢測直線位移的方法？ 　　答： 1，使用“彈性連軸器”將旋轉編碼器與驅動直線位移的動力裝置的主軸直接聯軸。　　　　 2，使用小型齒輪（直齒，傘齒或蝸輪蝸杆）箱與動力裝置聯軸。　　　　 3，使用在直齒條上轉動的齒輪來傳遞直線位移信息。　　　　 4，在傳動鏈條的鏈輪上獲得直線位移信息。　　     5，在同步帶輪的同步帶上獲得直線位移信息。　　　　 6，使用安裝有磁性滾輪的旋轉編碼器在直線位移的平整鋼鐵材料表麵獲得位移信息（避免滑差）。　　　　 7，使用類似“鋼皮尺”的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉編碼器來探測直線位移信息（數據處理中須克服疊層卷繞誤差）。　　　　 8，類似7，使用帶小型力矩電機的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉編碼器來探測直線位移信息（目前德國有類似產品，結構複雜，幾乎無疊層卷繞誤差）。 　　9.※求教：增量光柵Z信號可否作零點？圓光柵編碼器如何選用？ 　　     無論直線光柵還是軸編碼器其Z信號的均可達到同A\B信號相同的精確度，隻不過軸編碼器是一圈一個，而直線光柵是每隔一定距離一個，用這個信號可達到很高的重複精度。可先用普通的接近開關初定位，然後找最為接近的Z信號(每次同方向找)，裝的時候不要望忘了將其相位調的和光柵相位一致，否則不準。　　     根據你的細分精度要求和分辯率要求選用。精度高自然要選用每周線紋高的，精度不高，就沒必要選用高線紋數的圓光柵編碼器了。 　　10.※請教兩個問題：增量型編碼器和絕對型編碼器有何區別？做一個伺服係統時怎麼選擇呢？ 　　      常用的為增量型編碼器，如果對位置、零位有嚴格要求用絕對型編碼器。伺服係統要具體分析，看應用場合。　　      測速度用常用增量型編碼器，可無限累加測量；測位置用絕對型編碼器，位置唯一性（單圈或多圈），最終看應用場合，看要實現的目的和要求。