增量式編碼器有哪些優(yōu)點(diǎn)?增量式編碼器和絕對(duì)值的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用介紹,!
增量式編碼器的優(yōu)點(diǎn)是哪些方面?一般使用在什么狀況下,?一般使用的編碼器是“絕 對(duì)值編碼器”還是“增量式編碼器”?通常來說,編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置,。前者成為碼盤,,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,,采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”,。
按照工作原理編碼器可分為增量式和絕 對(duì)式兩類,。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。絕 對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),,而與測量的中間過程無關(guān),。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖,通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置,,當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí),,依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。
解決的方法是增加參考點(diǎn),,編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn),,將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前,,是不能保證位置的準(zhǔn)確性的,。為此,在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn),,開機(jī)找零等方法,。
比如,打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,,每次開機(jī),,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點(diǎn),,然后才工作,。
增量式編碼器特點(diǎn):
增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),有相應(yīng)的脈沖輸出,其計(jì)數(shù)起點(diǎn)任意設(shè)定,,可實(shí)現(xiàn)多圈無限累加和測量,。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會(huì)輸出固定的脈沖,脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定,。需要提高分辨率時(shí),,可利用 90 度相位差的 A、B 兩路信號(hào)進(jìn)行倍頻或更換高分辨率編碼器,。
絕 對(duì)型旋轉(zhuǎn)光電編碼器,,因其每一個(gè)位置絕 對(duì)唯 一、抗干擾,、無需掉電記憶,,已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度、長度測量和定位控制,。
絕 對(duì)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(gè)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(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕 對(duì)編碼器,。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的,,它不受停電、干擾的影響,?!〗^ 對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯 一性,它無需記憶,,無需找參考點(diǎn),,而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,,什么時(shí)候就去讀取它的位置,。這樣,編碼器的抗干擾特性,、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
由于絕 對(duì)編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中,。絕 對(duì)型編碼器因其高精度,,輸出位數(shù)較多,如仍用并行輸出,,其每一位輸出信號(hào)必 須確保連接很好,,對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離,連接電纜芯數(shù)多,,由此帶來諸多不便和降低可靠性,,因此,絕 對(duì)編碼器在多位數(shù)輸出型,,一般均選用串行輸出或總線型輸出,,德國生產(chǎn)的絕 對(duì)型編碼器串行輸出zui常用的是SSI(同步串行輸出)。
旋轉(zhuǎn)單圈絕 對(duì)式編碼器,,以轉(zhuǎn)動(dòng)中測量光碼盤各道刻線,,以獲取唯 一的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過360度時(shí),,編碼又回到原點(diǎn),,這樣就不符合絕 對(duì)編碼唯 一的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,,稱為單圈絕 對(duì)式編碼器,。
1、如果要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,,就要用到多圈絕 對(duì)式編碼器,。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,當(dāng)中 心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),,通過齒輪傳動(dòng)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,,這樣的絕 對(duì)編碼器就稱為多圈式絕 對(duì)編碼器,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,,每個(gè)位置編碼唯 一不重復(fù),,而無需記憶。
2,、多圈編碼器另一個(gè)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(shí)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,,而大大簡化了安裝調(diào)試難度,。
3、多圈式絕 對(duì)編碼器在長度定位方面的優(yōu)勢明顯,,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中,。
絕 對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝使用絕 對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝有高速端安裝、低速端安裝,、輔助機(jī)械裝置安裝等多種形式,。輔助機(jī)械安裝:常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶,、摩擦轉(zhuǎn)輪,、收繩機(jī)械等。
高速端安裝:安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端(或齒輪連接),,此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,,由于多圈編碼器有4096圈,馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)在此量程范圍內(nèi),,可充分用足量程而提高分辨率,,缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過減速齒輪后,來回程有齒輪間隙誤差,,一般用于單向高精度控制定位,,例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端,,馬達(dá)抖動(dòng)須較小,,不然易損壞編碼器。
低速端安裝:安裝于減速齒輪后,,如卷揚(yáng)鋼絲繩卷筒的軸端或zui后一節(jié)減速齒輪軸端,,此方法已無齒輪來回程間隙,測量較直接,,精度較高,,此方法一般測量長距離定位,例如各種提升設(shè)備,。