B:工作原理:
1)光电编码器的组成:一个中心有轴的光电码盘,在圆盘上有规则地刻有透光和不透光的线条,在圆盘两侧,安放发光元件和光敏元件。当圆盘旋转时,光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化,光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲,获得四组正弦波信号组合:A、/A、B、/B ,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度)用以判断旋转方向。码盘上有Z相标志(参考机械零位),每转一圈输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
2)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,如果A相脉冲比B相脉冲超前则光电编码器为正转,否则为反转;通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
3)当脉冲数已固定,而需要提高分辨率时,可利用90°相位差A、B两路信号,对原脉冲数进行2倍频或4倍频。
4)轴的每圈转动,增量型编码器提供一定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。如果在一个参考点后面脉冲数被累加,计算值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出脉冲之间相差为90º。能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号, 因此可用来实现双向的定位控制;另外,三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲。
C:关于码盘
a)脉冲信号
1.A相
2.B相
3.Z相
编码器的材料有玻璃、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。
b)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。
c)机械转速和电气转速
机械转速
编码器的机械转速以每分钟最大可以旋转多少圈表示――rpm。
电气转速
编码器的电气转速也称为开关频率,是读取每个脉冲信号的反应速度,以每秒多少次表示――Hz。
1.最大工作速度应同时兼顾编码器的机械转速、电气转速以及编码器后续接收设备的开关频率。
Nmax=Fmax×60/Z;Nmax:最大转速;Fmax:最高响应频率;Z:每转输出脉冲数
2.每秒钟光电编码器输出的脉冲个数:
N=电机的转速n×每转线数/60
例如,当电机的转速n=1000转/分,线数为600,则每秒钟光电编码器的脉冲个数应为
N=1000 × 600/60=10000(个)脉冲
若n=1转/分
则N=1 × 600/60 =10(个)
d)信号输出:正弦波(电流或电压)、方波(TTL、HTL)、集电极开路(PNP、NPN)、推拉式
其中:
TTL为长线差分驱动(对称A,/A;B,/B;Z,/Z);
HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
e)信号连接
连接设备:计数器、plc、计算机
连接方式:
1. 单相连接:
用于正反向计数和测速
2. A、B两相连接:
用于正反向计数、判断正反向和测速
3. A、B、Z三相连接:
用于带参考位修正的位置测量。
1)PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
2)三相连接:
由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。
全站搜索