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| 數(shù)控機床脈沖編碼器工作原理 | ||||||
| 發(fā)布者：admin 發(fā)布時間：2019/4/21 12:36:22 點擊：10547 | ||||||
脈沖編碼器是一種光學式位置檢測元件，編碼盤直接裝在電機的旋轉軸上，以測出軸的旋轉角度位置和速度變化，其輸出信號為電脈沖。 這種檢測方式的特點是：非接觸式的，無摩擦和磨損，驅動力矩小，響應速度快。缺點是抗污染能力差，容易損壞。按其編碼化方式，可分為增量式和絕對值式。
根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。
1．增量式編碼器工作原理
增量式旋轉編碼器通過內部兩個光敏接受管轉化其角度碼盤的時序和相位關系，得到其角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負方向）。
下面對增量式旋轉編碼器的內部工作原理
A,B兩點對應兩個光敏接受管，A,B兩點間距為 S2 ,角度碼盤的光柵間距分別為S0和S1。
通過輸出波形圖可知每個運動周期的時序為
這樣通過AB相就可以知道編碼器當前的旋轉方向和速度。
2．絕對值編碼器工作原理
絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，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進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時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。 圖從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器
旋轉單圈絕對值編碼器，以轉動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對值編碼器。
如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈絕對值編碼器。 編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎上再增加圈數(shù)的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重復，而無需記憶。 多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。
3．編碼器的信號輸出類型
a) 增量式編碼器的接線和輸出
增量式編碼器一般使用A、B、Z三相輸出信號，外加+24V和0V；A、B輸出相位相差90度的脈沖信號，Z相每圈輸出一個脈沖作為零點信號。
如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速?！ ?/span>
A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速?！ ?/span>
A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量?！ ?/span>
A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。
增量式編碼器連接PLC上的FM350、FM450高速計數(shù)模塊，通過累積計算當前位置。
b) 絕對值編碼器的接線和輸出
絕對值編碼器接線上有時鐘信號C+、C-，數(shù)據(jù)信號D+、D-，外加+24V和0V；數(shù)據(jù)信號發(fā)送的是二進制或者格雷碼，大部分使用SSI同步串行通訊和DP通訊，傳輸距離短的話也有使用并行通訊的。
絕對值編碼器連接PLC上的SM338模塊，每個模塊有3個通道。
4. 增量式編碼器和絕對值編碼器的區(qū)別和應用
絕對值編碼器可以在斷電以后記憶當前位置，輸出的是SSI串行通訊和DP通訊信號。增量式編碼器需要開機找參考點，斷電以后不能記憶當前位置。
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