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wazhfs
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樓主  發(fā)表于: 2008-07-26 09:30
增量型編碼器與絕對(duì)型編碼器的區(qū)分
編碼器如以信號(hào)原理來(lái)分,有增量型編碼器,絕對(duì)型編碼器。
  增 量 型 編 碼 器 (旋轉(zhuǎn)型)
  工作原理:
  由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
  由于A、B兩相相差90度,可通過(guò)比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過(guò)零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。
  編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí),塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
  分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
  信號(hào)輸出:
  信號(hào)輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開(kāi)路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)(對(duì)稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。
  信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開(kāi)關(guān)頻率有低有高。
  如單相聯(lián)接,用于單方向計(jì)數(shù),單方向測(cè)速。
  A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。
  A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測(cè)量。
  A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接,電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠(yuǎn)的距離。
  對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。
  對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。
  
      增量式編碼器的問(wèn)題:
  增量型編碼器存在零點(diǎn)累計(jì)誤差,抗干擾較差,接收設(shè)備的停機(jī)需斷電記憶,開(kāi)機(jī)應(yīng)找零或參考位等問(wèn)題,這些問(wèn)題如選用絕對(duì)型編碼器可以解決。
  增量型編碼器的一般應(yīng)用:
  測(cè)速,測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向,測(cè)移動(dòng)角度、距離(相對(duì))。
  
      絕對(duì)型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)  
  絕對(duì)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(gè)位置,通過(guò)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。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
  絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯一的,它無(wú)需記憶,無(wú)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。

  從單圈絕對(duì)值編碼器到多圈絕對(duì)值編碼器
  旋轉(zhuǎn)單圈絕對(duì)值編碼器,以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)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,這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量,稱為單圈絕對(duì)值編碼器。
  如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍,就要用到多圈絕對(duì)值編碼器。
  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(guò)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(cè)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(wú)需記憶。
  多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)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(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。


絕對(duì)編碼器與相對(duì)編碼器
絕對(duì)編碼器,顧名思義就是絕對(duì)坐標(biāo)編碼器。絕對(duì)編碼器和相對(duì)編碼器都可以工作在絕對(duì)坐標(biāo)方式或相對(duì)坐標(biāo)方式,這主要取決于其參數(shù)的設(shè)計(jì)(當(dāng)然也可是程序里控制)。所不同的是:使用絕對(duì)編碼器,當(dāng)斷電后,其內(nèi)部保持電源仍然給編碼器供電,因此,斷電后旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī),其內(nèi)部是會(huì)記下坐標(biāo)位置的,再次上電后的坐標(biāo)就變了。而相對(duì)編碼器,其內(nèi)部無(wú)保持電源,斷電后其坐標(biāo)系不再存在,所以相對(duì)編碼器必需在重新上電后回原點(diǎn)或原點(diǎn)預(yù)置;還有一個(gè)細(xì)微的差別那就是:絕對(duì)編碼器,一旦接通伺服電源后,在關(guān)電的情況下,旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的軸,會(huì)感覺(jué)有點(diǎn)卡,這也是因?yàn)槠鋬?nèi)部有保持電源的原故,把伺服電源(指從伺服驅(qū)動(dòng)到伺服電機(jī)的電源)拔掉后,再旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸,則無(wú)卡的現(xiàn)象了。因此,當(dāng)絕對(duì)編碼器的伺服電機(jī)插頭被拆除后,必需重新設(shè)置零點(diǎn)。而相對(duì)編碼器的伺服電機(jī)則不存在上面的情況,其插頭拔下或接上(斷電情況下)都是一樣的。以上是個(gè)人總結(jié),供各位參考。當(dāng)然還有一個(gè)最直接的區(qū)別在于價(jià)格,絕對(duì)編碼器的價(jià)格要高于相對(duì)編碼器的價(jià)格很多。

增量式編碼器的問(wèn)題:
  增量型編碼器存在零點(diǎn)累計(jì)誤差,抗干擾較差,接收設(shè)備的停機(jī)需斷電記憶,開(kāi)機(jī)應(yīng)找零或參考位等問(wèn)題,這些問(wèn)題如選用絕對(duì)型編碼器可以解決。
  增量型編碼器的一般應(yīng)用:
  測(cè)速,測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向,測(cè)移動(dòng)角度、距離(相對(duì))。
  
      絕對(duì)型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)  
  絕對(duì)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(gè)位置,通過(guò)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。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
  絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯一的,它無(wú)需記憶,無(wú)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。
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