電機(jī)為何要安裝編碼器,？編碼器常見(jiàn)故障介紹,！
對(duì)于一些沒(méi)有接觸過(guò)這個(gè)行業(yè)的人,，在選購(gòu)電機(jī)或編碼器時(shí),，會(huì)有這樣的疑問(wèn)：電機(jī)為什么要安裝編碼器,？小D解釋說(shuō)編碼器是個(gè)信號(hào)傳感器,，將電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)傳送給電機(jī)控制器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速,、啟停,。今天，我們就借這個(gè)話題聊聊電機(jī)常用的編碼器,。
編碼器基本分類(lèi)
編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精 密測(cè)量器件,，將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,、轉(zhuǎn)換，用以通訊,、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)數(shù)據(jù),。按照不同的特征，編碼器分類(lèi)情況如下：
● 碼盤(pán)和碼尺,。直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的編碼器稱為碼尺,，角位移轉(zhuǎn)換成電信的為碼盤(pán)。
● 增量型編碼器,。提供位置,、角度和圈數(shù)等信息，以每圈脈沖數(shù)定義分別率,。
● 絶對(duì)值型編碼器,。以角度增量的方式提供位置,、角度和圈數(shù)等信息，每個(gè)角度增量賦予唯 一的編碼,。
●混合式絶對(duì)值編碼器,。混合式絶對(duì)值編碼器輸出兩組信息：一組信息用于檢測(cè)磁極位置,，帶有絶對(duì)信息功能,；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
增量式和絶對(duì)式編碼器的區(qū)別
增量式編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性電信號(hào),，電信號(hào)再轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,，脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,；絶對(duì)式編碼器中,，每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，表示的值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān),。
使用增量編碼器時(shí)，位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,，而絶對(duì)值型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,，每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯 一的,； 因此，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí),，絶對(duì)型編碼器并不與實(shí)際的位置分離,。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的,、有效的,。
編碼器選型時(shí)應(yīng)確定的參數(shù)
● 安裝尺寸、出線方式及防護(hù),。包括兩方面：定位止口,、軸徑、安裝孔位,、電纜出線方式,。安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿足要求。
● 分辨率,。編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù),。
● 編碼器輸出電氣接口。常見(jiàn)的有推拉輸出型,、電壓輸出,、集電極開(kāi)路,、線驅(qū)動(dòng)輸出型。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配,。
電機(jī)常用的編碼器
●增量型編碼器
直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A,、B和Z相。A,、B兩組脈沖相位差90o,，可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向；Z相每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖,，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位,。其優(yōu)點(diǎn)：原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上,，抗干擾能力強(qiáng),，可靠性高，適合于長(zhǎng)距離傳輸,。缺點(diǎn)：無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絶對(duì)位置信息,。
●絶對(duì)值型編碼器
直接輸出數(shù)字量的傳感器，傳感器圓形碼盤(pán)上沿徑向有若干同心碼道,，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤(pán)上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),，在碼盤(pán)的一側(cè)是光源,，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當(dāng)碼盤(pán)處于不同位置時(shí),，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào),，形成二進(jìn)制數(shù)。
這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器,，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼,。顯然，碼道越多,，分辨率就越高,，對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器，其碼盤(pán)要有N條碼道,。目前國(guó)內(nèi)已有16位的絶對(duì)編碼器產(chǎn)品,。
編碼器常見(jiàn)故障
1、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障,，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形,。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2,、編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率高,，維修中經(jīng)常遇到,，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路,、短路或接觸不好,，這時(shí)需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊,，造成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路,，這時(shí)需卡緊電纜。
3,、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過(guò)低,，通常不能低于4.75V，造成過(guò)低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗,，這時(shí)需檢修電源或更換電纜,。
4、絕 對(duì)式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的警報(bào),，這時(shí)需更換電池,，如果參考點(diǎn)位置記憶丟失，還須執(zhí)行重回參考點(diǎn)操作,。
5,、編碼器電纜屏 蔽線未接或脫落：這會(huì)引入干擾信號(hào)，使波形不穩(wěn)定,，影響通信的準(zhǔn)確性,，要保證屏 蔽線可靠的焊 接及接地。
6,、編碼器安裝松動(dòng)：這種故障會(huì)影響位置控制精度，造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差,，甚至剛一開(kāi)機(jī)即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過(guò)載警報(bào),，請(qǐng)?zhí)貏e注意。
7,、光柵污染這會(huì)使信號(hào)輸出幅度下降,，要用脫脂棉沾無(wú)水酒精輕輕擦除油污。
