編碼器應用十六問(下)

2020-11-24 電子產品世界

九 絕對型旋轉編碼器選型價格

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/185708.htm

  絕對編碼器單圈從經濟型8位到高精度17位,價格可以從幾百元到1萬多不等;

  絕對編碼器多圈大部分用25位,輸出有SSI,總線Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet,價格也可以從3千多到1萬多不等。

  旋轉光電編碼器測量角度和長度,已是很成熟的技術了,現今再用上高精度大量程的絕對型編碼器,大大提高了測量精度和可靠性,而且經濟實用。就目前來看,其仍然是測量長度的最多選擇。

  十 從增量式編碼器到絕對式編碼器?

  旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈衝,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電後,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈衝過程中,也不能有幹擾而丟失脈衝,不然,計數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,只有錯誤的生產結果出現後才能知道。

  解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控自動化程序中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。

  比如,印表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,然後才工作。

  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(開機後就要知道準確位置),於是就有了絕對編碼器的出現。

  絕對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次方的唯一的2進位編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、幹擾的影響。

  絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯一性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗幹擾特性、數據的可靠性大大提高了。

  由於絕對編碼器在位置定位方面明顯地優於增量式編碼器,已經越來越多地應用於工控自動化定位中。

  測速度需要可以無限累加測量,目前增量型編碼器在測速應用方面仍處於無可取代的主流位置。

  十一 能不能提示下選用絕對型編碼器應注意哪些事項?

  (一)機械部分

  1.測長度還是測角度,測長度如何通過機械方式轉換。測角度是360度內(單圈),還是可能過360度(多圈)。生產過程是一個方向旋轉循環工作,還是來回方向循環工作。

  2.軸連接安裝形式,有軸型通過軟性聯軸器連接,還是軸套型連接。

  3.使用環境:粉塵,水氣,震動,撞擊

  (二)電氣部分

  1.連接的輸出接收部分是什麼?

  2.信號形式?

  3.解析度要求?

  4.控制要求?

  十二 從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器

  旋轉單圈絕對式編碼器,以轉動中測量光碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用於旋轉範圍360度以內的測量,稱為單圈絕對式編碼器。

  如果要測量旋轉超過360度範圍,就要用到多圈絕對式編碼器。

  編碼器生產廠家運用鐘錶齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量範圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重複,而無需記憶。

  多圈編碼器另一個優點是由於測量範圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調試難度。

  多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用於工控定位中。

十三 絕對型編碼器的串行和並行輸出的詳細一點的信息?

  並行輸出:

  絕對型編碼器輸出的是多位數碼(格雷碼或純二進位碼),並行輸出就是在接口上有多點高低電平輸出,以代表數碼的1或0,對於位數不高的絕對編碼器,一般就直接以此形式輸出數碼,可直接進入PLC或上位機的I/O接口,輸出即時,連接簡單。但是並行輸出有如下問題:

  1 必須是格雷碼,因為如是純二進位碼,在數據刷新時可能有多位變化,讀數會在短時間裡造成錯碼。

  2 所有接口必須確保連接好,因為如有個別連接不良點,該點電位始終是0,造成錯碼而無法判斷。

  3 傳輸距離不能遠,一般在一兩米,對於複雜環境,最好有隔離。

  4 對於位數較多,要許多芯電纜,並要確保連接優良,由此帶來工程難度,同樣,對於編碼器,要同時有許多節點輸出,增加編碼器的故障損壞率。

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