多圈絕對值編碼器有什么特點(diǎn)?絕對式編碼器的相位對齊方式介紹,!
多圈編碼器是在單圈編碼器的基礎(chǔ)上通過機(jī)械傳動原理,利用鐘表齒輪機(jī)械原理結(jié)構(gòu)制作而成。單圈旋轉(zhuǎn)編碼器只能記錄一圈中的每個角度對應(yīng)的數(shù)值,,無法記圈數(shù);多圈旋轉(zhuǎn)編碼器不僅能記錄一圈中的每個角度對應(yīng)的數(shù)值,,還能記錄旋轉(zhuǎn)了幾圈,。

多圈絕對值編碼器是在單圈編碼器的基礎(chǔ)上通過機(jī)械傳動原理,,利用鐘表齒輪機(jī)械原理結(jié)構(gòu)制作而成。當(dāng)中 心光柵碼盤旋轉(zhuǎn)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(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,,以擴(kuò)大編碼器的測量范圍,,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,每個位置編碼唯 一不重復(fù),,而無需記憶,。多圈編碼器另一個優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大,,實(shí)際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),,將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,,從而大大簡化了安裝調(diào)試難度。
多圈絕對值編碼器信號輸出有并行輸出,、串行輸出,、總線型輸出、變送一體型輸出,。
1.并行輸出:
多圈絕 對值編碼器輸出的是多位數(shù)碼(格雷碼或純二進(jìn)制碼),,并行輸出就是在接口上有多點(diǎn)高低電平輸出,以代表數(shù)碼的1或0,,對于位數(shù)不高的絕 對編碼器,,一般就直接以此形式輸出數(shù)碼,可直接進(jìn)入PLC或上位機(jī)的I/O接口,,輸出即時,,連接簡單。
但是并行輸出有如下問題:
1)必 須是格雷碼,,因為如是純二進(jìn)制碼,,在數(shù)據(jù)刷新時可能有多位變化,讀數(shù)會在短時間里造成錯碼,。
2)所有接口必 須確保連接好,,因為如有個別連接不良點(diǎn),該點(diǎn)電位始終是0,,造成錯碼而無法判斷,。
3)傳輸距離不能遠(yuǎn),一般在一兩米,,對于復(fù)雜環(huán)境,,zui好有隔離。
4)對于位數(shù)較多,,要許多芯電纜,,并要確保連接優(yōu)良,由此帶來工程難度,,同樣,,對于編碼器,要同時有許多節(jié)點(diǎn)輸出,,增加編碼器的故障損壞率,。
串行SSI輸出:
串行輸出就是通過約定,在時間上有先后的數(shù)據(jù)輸出,這種約定稱為通訊規(guī)約,,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL),、RS485等,。由于多圈絕 對值編碼器好的廠家都是在德國,所以串行輸出大部分是與德國的西門子配套的,,如SSI同步串行輸出,。
SSI接口(RS422模式),以兩根數(shù)據(jù)線,、兩根時鐘線連接,,由接收設(shè)備向編碼器發(fā)出中斷的時鐘脈沖,絕 對的位置值由編碼器與時鐘脈沖同步輸出至接收設(shè)備,。由接收設(shè)備發(fā)出時鐘信號觸發(fā),編碼器從高位(MSB)開始輸出與時鐘信號同步的串行信號,。
串行輸出連接線少,傳輸距離遠(yuǎn),,對于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大提高了,。一般高位數(shù)的絕 對編碼器都是用串行輸出的。
現(xiàn)場總線型輸出現(xiàn)場總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起,,通過設(shè)定地址,,用通訊方式傳輸信號,信號的接收設(shè)備只需一個接口,,就可以讀多個編碼器信號,。總線型編碼器可以節(jié)省連接線纜,、接收設(shè)備接口,,傳輸距離遠(yuǎn),在多個編碼器集中控制的情況下還可以大大節(jié)省成本,。
絕對式編碼器的相位對齊方式,!
絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈來說,差別不大,,其實(shí)都是在一圈內(nèi)對齊編碼器的檢測相位與電機(jī)電角度的相位,。絕 對值編碼器廣泛應(yīng)用于水利、輕工,、機(jī)械,、冶金、紡織,、石油,、航空、航海等行業(yè)。具體到工程項目類如:回轉(zhuǎn)臺,、閘門開度,、閥門開度、提升機(jī)吊車定位,、行車定位,、物位測量、導(dǎo)彈發(fā)射角度定位,、導(dǎo)彈空氣舵測量,、電子經(jīng)緯儀等高精度測量定位場合。實(shí)現(xiàn)編碼器和電機(jī)的相位對齊,,方法如下:
1,、用一個直流電源(向電子設(shè)備提供功率的裝置)給馬達(dá)的UV繞組通以小于額定電流的直流電,U入,,V出,,將電機(jī)軸定向至一個平衡位置;
2,、用示波器觀察絕 對編碼器的高計數(shù)位電平信號,;
3、調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與馬達(dá)軸的相對位置,;
4,、一邊調(diào)整,一邊觀察高計數(shù)位信號的跳變沿,,直到跳變沿準(zhǔn)確出現(xiàn)在電機(jī)軸的定向平衡位置處,,鎖定編碼器與電機(jī)的相對位置關(guān)系;
5,、來回扭轉(zhuǎn)馬達(dá)軸,,撒手后,若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時,,跳變沿都能準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn),,則對齊有效。絕 對值編碼器碼值”跟被測“位置”對應(yīng)是唯 一的,,具有“斷電記憶”功能,,無旋轉(zhuǎn)測量積累誤差,在“一個循環(huán)”內(nèi)用于測控領(lǐng)域比增量編碼器優(yōu)越,,可加前減速箱調(diào)節(jié)量程,。拉繩位移傳感器充分結(jié)合了角度傳感器和直線位移傳感器的優(yōu)點(diǎn),成為一款安裝尺寸小,、結(jié)構(gòu)緊湊,、測量行程大,、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至十幾米不等,。
存儲編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)軸上后實(shí)測的相位,,具體方法如下:
1、將編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)上,,即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸,,以及編碼器外殼與電機(jī)外殼;
2,、用一個直流電源(向電子設(shè)備提供功率的裝置)給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電,U入,,V出,,將電機(jī)軸定向至一個平衡位置;
3,、用伺服驅(qū)動器讀取絕 對編碼器的單圈位置值,,并存入編碼器內(nèi)部記錄電機(jī)電角度初始相位的EEPROM中;
4,、對齊過程結(jié)束,。
由于此時電機(jī)軸已定向于電角度相位的-30度方向,因此存入的編碼器內(nèi)部EEGOOGLE PROM中的位置檢測(檢查并測試)值就對應(yīng)電機(jī)電角度的-30度相位,。此后,,驅(qū)動器將任意時刻的單圈位置檢測數(shù)據(jù)與這個存儲值做差,并根據(jù)電機(jī)對數(shù)進(jìn)行必要的換算,,再加上-30度,,就可以得到該時刻的電機(jī)電角度相位。
這種對齊方式需要編碼器配合方能實(shí)現(xiàn),,這種對齊方法的一大好處是,,只需向電機(jī)繞組提供確定相序和方向的轉(zhuǎn)子定向電流(Electronflow),無需調(diào)整編碼器和電機(jī)軸之間的角度關(guān)系,,因而編碼器可以以任意初始角度直接安裝在電機(jī)上,,且無需精細(xì),甚至簡單的調(diào)整過程,,操作簡單,,工藝性好。