編碼器非正常工作的原因是什么,?編碼器在極端環(huán)境下故障的常見原因介紹,!
編碼器工作場景
編碼器作為工控自動化的核心部件,,除了應用在機械領域外,,許多伺服馬達也需配備編碼器來供馬達控制器作為換相,、速度及位置的檢出,,應用范圍相當廣泛。編碼器的作用主要是用來偵測機械運動過程中的實時速度,、位置,、角度、距離或計數(shù),,因此它的每一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_程度直接決定了整個控制系統(tǒng)的精確程度,。

可是在實際的產(chǎn)品應用過程中,,由于工作環(huán)境的復雜多變性會產(chǎn)生一些如磁場之類的問題出現(xiàn),這樣編碼器的信號穩(wěn)定性就會產(chǎn)生偏差,,不能正常工作從而導致整個機械運動控制都會受到影響,。所以分析這些干擾情況的原因并找出相應的解決辦法便是十分必要的。電子的技術人員經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗總結,有如下兩種情況比較常見,,現(xiàn)歸納如下供讀者們借鑒,。
編碼器脈沖丟失的問題
由于機械安裝等原因造成的電機轉(zhuǎn)速實際值與編碼器信號跌落的頻率存在異常對應關系,這表明編碼器在某些位置上的光柵信號出現(xiàn)了問題,。
造成這樣的問題的主要原因在于編碼器安裝過程中的野蠻施工,,出現(xiàn)敲擊和沖撞等機械損傷,從而對編碼器的光電系統(tǒng)造成了損壞,。
解決問題:由于硬件的損傷,,只能進行更換新的編碼器!
編碼器信號不穩(wěn)定的問題
由于電磁干擾造成SSI編碼器的時鐘信號在變頻器使能的情況下出現(xiàn)了“毛刺”,,產(chǎn)生這種問題的干擾源有:變頻器,、耦合路徑、交變強電場耦合至編碼器信號回路,。
問題的解決:一方面處理信號電纜的屏蔽層可靠接地的情況,;另一方面通過與干擾源(變頻器及動力)進行空間的隔離處理。隔離是破壞干擾途徑,、切斷耦合通道,,從而達到抑制干擾的一種技術措施。
編碼器在極端環(huán)境下的挑戰(zhàn)
編碼器通常用于一系列惡劣或具有挑戰(zhàn)性的最終用途應用,,包括食品/飲料加工,、重型設備、起重機,、特種車輛,、能源生產(chǎn)設備、化學/石油加工,、醫(yī)療設備,、廢水處理、造船以及船舶,、印刷設備和其他室內(nèi)外用途。在如此惡劣的環(huán)境中,,編碼器故障的常見原因有以下三種:
1)固體顆?;蛞后w污染。
2)機械軸承過載,。
3)信號輸出故障,。由于這些問題中的任何一個,編碼器將停止運行或系統(tǒng)運行不正常,。
環(huán)境溫度變化會加速編碼器故障率,。在編碼器冷卻期間,外部環(huán)境和外殼內(nèi)部之間的壓力差會導致編碼器“呼吸”,,將空氣吸入外殼,。隨著編碼器外殼溫度的下降,,任何包含的濕氣都會在外殼內(nèi)部凝結,導致 PCB,、接線和碼盤上結露,,從而導致編碼器故障。
在許多應用中,,當編碼器與水,、冷卻劑、潤滑劑和清潔劑直接外部接觸時,,自然會發(fā)生液體進入,。通常,這些應用在戶外或環(huán)境中(例如食品和飲料加工設施)會受到高壓沖洗,。例如,,在生產(chǎn)過程中將酸奶放入容器中時,通常使用編碼器來監(jiān)控控制容器填充的旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn),。在一天的生產(chǎn)運行結束時,,為了衛(wèi)生目的,對包裝機進行清洗,,這一過程包括通過將高壓熱液體噴射到機器上來清潔設備,。
惡劣環(huán)境中的編碼器經(jīng)常暴露在沙子、鹽分,、小木屑或灰塵顆粒等顆粒物中,。這些微粒會進入編碼器,阻塞光學過程,,導致設備故障,。在紙張加工中,編碼器監(jiān)控旋轉(zhuǎn)過程的速度或位置,,這些旋轉(zhuǎn)過程控制紙漿流入機器以及將紙張送入卷軸,。造紙是一個臭名昭著的骯臟過程,環(huán)境中充滿了含有紙漿的小液滴,。液體形式的紙漿會聚集在工廠的幾乎所有東西上,,導致所有組件(包括編碼器)上形成毛皮。即使是具有高 IP 等級的標準工業(yè)編碼器也無法長期承受這種污染,。