旋转编码器

发布时间:2022-09-07 14:51
作者:Ameya360
来源:网络
阅读量:1704

  旋转编码器是用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速的装置,光电式旋转编码器通过光电转换,可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出(REP)。

  分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有),和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲,而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以测量转速,还可以判断旋转的方向。

旋转编码器


形式分类

  有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。

  轴套型:轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。

  以编码器工作原理可分为:光电式、磁电式和触点电刷式。

  按码盘的刻孔方式不同分类编码器可分为增量式和绝对式两类。

  增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。

  旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的结果出现后才能知道。

  解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。

  比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。


工作原理

  由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。

  编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

  分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。


原理特点

  旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。

  增量式

  增量式编码器轴旋转时,有相应的相位输出。其旋转方向的判别和脉冲数量的增减,需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定,并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z信号,作为参考机械零位。当脉冲已固定,而需要提高分辨率时,可利用带90度相位差A,B的两路信号,对原脉冲数进行倍频。

  绝对值

  绝对值编码器轴旋转器时,有与位置一一对应的代码(二进制,BCD码等)输出,从代码大小的变更即可判别正反方向和位移所处的位置,而无需判向电路。它有一个绝对零位代码,当停电或关机后再开机重新测量时,仍可准确地读出停电或关机位置地代码,并准确地找到零位代码。一般情况下绝对值编码器的测量范围为0~360度,但特殊型号也可实现多圈测量。

  正弦波

  正弦波编码器也属于增量式编码器,主要的区别在于输出信号是正弦波模拟量信号,而不是数字量信号。它的出现主要是为了满足电气领域的需要-用作电动机的反馈检测元件。在与其它系统相比的基础上,人们需要提高动态特性时可以采用这种编码器。


(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

上一篇:模块电源

下一篇:整流器

在线留言询价

相关阅读
光电编码器分为哪两种 光电编码器和磁电编码器的区别
  光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是应用最多的传感器,光电编码器是由光源、光码盘和光敏元件组成。接下来,Ameya360电子元器件采购网详细为你介绍。  一、光电编码器分为哪两种  光电编码器主要分为旋转编码器、混合式绝对编码器和绝对直尺编码器,直尺编码器是目前为止应用最多的传感器。在工业化产品,在数控机床、机器人等领域应用最多,主要具有精度高、体积小、使用方便简单等特征。  光电编码器的输出脉冲数/转、分辨率、光栅、频率、电压都会随着输出电压的输出电流的变换而变化,所以就不会存在模拟量信号的检测误差等情况出现,信息功能可以完全覆盖编码器的输出信息。  二、光电编码器和磁电编码器的区别  光电编码器是由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取并获得 信号的一类传感器,主要用来测量位移或角度。 传统的光电编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性及 精度可以达到普通标准、一般要求,但容易碎。金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的 厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃码盘差一个数量级。塑料码盘是经济型的,其成本低,精度和耐 高温达不到高要求。  而磁电式编码器采用磁电式设计,通过磁感应器件、利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置,利用 磁器件代替了传统的码盘,弥补了光电编码器的这一些缺陷,更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高、结构 更简单。 光电编码器是通过在码盘上刻线来计算精度,所以精度越高,码盘就会越大,编码器体积越大,并且精度 也不是连续的。磁电式编码器则没有这样的限制,可以做到体积很小,精度高,特别是绝对值编码器要求精度 高,更适合用磁电编码器。         磁性编码器主要部分由磁阻传感器、磁鼓、信号处理电路组成。将磁鼓刻录成等间距的小磁极,磁极被磁 化后,旋转时产生周期分布的空间漏磁场。磁传感器探头通过磁电阻效应将变化着的磁场信号转化为电阻阻值 的变化,在外加电势的作用下,变化的电阻值转化成电压的变化,经过后续信号处理电路的处理,模拟的电压 信号转化成计算机可以识别的数字信号,实现磁旋转编码器的编码功能。  磁鼓充磁的目的是使磁鼓上的一个个小磁极被磁化,这样在磁鼓随着电动机旋转时,磁鼓能产生周期变化 的空间漏磁,作用于磁电阻之上。实现编码功能。磁鼓磁极的个数决定着编码器的分辨率,磁鼓磁极的均匀性 和剩磁强弱是决定编码器结构和输出信号质量的重要参数。  如果出现磁电式编码器信号不好的情况,请先按照以下步骤 ①排除(搬离、关闭、隔离)干扰源,②判断是否为机械间隙累计误差,③判断是否为控制系统和编码器的 电路接口不匹配(编码器选型错误);①②③方法偿试后磁电式编码器故障现象排除,则可初步判断,若未排 除须进一步分析。 用于传统的光电编码器不能适应的领域。磁性编码器是专门为极端恶劣环境设计的编码器,这些场合一般要求宽的温度 特性,能够抵御强烈的振动和冲击,很高的防护等级。  除此之外,磁电式编码器还拥有可靠的信号输出电路,简单的安装方式,可以大大减小停工周期的损失。通常情况 下用于冶金,造纸和木工机械。高性能磁性编码器可广泛应用于工业控制、机械制造、船舶、纺织、印刷、航空、航天、雷达、通讯、军工等领域。
2022-10-21 09:50 阅读量:2370
编码器的工作原理及作用
  编码器的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。  编码器一般分为增量型与型,它们存着的区别:在增量编码器的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是的; 因此,当电源断开时,型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的; 不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。  编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。  按照工作原理编码器可分为增量式和式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。  旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。  编码器由机械位置决定的每个位置的性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。  由于编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的型编码器串行输出常用的是SSI(同步串行输出)。
2022-09-21 10:21 阅读量:2703
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
TL431ACLPR Texas Instruments
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
TPS63050YFFR Texas Instruments
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BP3621 ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。