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值編碼器是傳感器的一種,主要起到了檢測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、位置、角度、距離等參數(shù)的作用.把編碼器作為信號(hào)檢測(cè)的方法已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè).
值編碼器的工作原理是這樣的:當(dāng)值編碼器軸帶動(dòng)光柵盤旋轉(zhuǎn)時(shí),經(jīng)發(fā)光元件發(fā)出的光被光柵盤狹縫切割成斷續(xù)光線,并被接收元件接收產(chǎn)生初始信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)后繼電路處理后,輸出脈沖或代碼信號(hào)。
值編碼器的優(yōu)點(diǎn)是體積小,重量輕,品種多,功能全,頻響高,分辨能力高,力矩小,耗能低,性能穩(wěn)定,可靠使用壽命長(zhǎng)。增量型編碼器編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。值編碼器常見類型有增量式編碼器,值編碼器,二進(jìn)制編碼器,這三種編碼器又有什么分別呢
1、增量式編碼器
增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時(shí),有相應(yīng)的相位輸出。其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減,需借助后部的判向電路和計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)可任意設(shè)定,并可實(shí)現(xiàn)多圈的無限累加和測(cè)量。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)脈沖的Z信號(hào),作為參考機(jī)械零位。當(dāng)脈沖已固定,而需要提高分辨率時(shí),可利用帶90度相位差A(yù),B的兩路信號(hào),對(duì)原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻。
2、值編碼器
值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時(shí),有與位置一一對(duì)應(yīng)的代碼輸出,從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。編碼器安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端,此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,由于多圈編碼器有4096圈,馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)在此量程范圍內(nèi),可充分用足量程而提高分辨率,缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過減速齒輪后,來回程有齒輪間隙誤差,一般用于單向高精度控制定位,例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端,馬達(dá)抖動(dòng)須較小,不然易損壞編碼器。它有一個(gè)零位代碼,當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測(cè)量時(shí),仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置地代碼,并準(zhǔn)確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測(cè)量范圍為0~360度,但特殊型號(hào)也可實(shí)現(xiàn)多圈測(cè)量。
3、正弦波編碼器
正弦波編碼器也屬于增量式編碼器,主要的區(qū)別在于輸出信號(hào)是正弦波模擬量信號(hào),而不是數(shù)字量信號(hào)。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上,人們需要提高動(dòng)態(tài)特性時(shí)可以采用這種編碼器。
那么在實(shí)際操作中又該如何選擇值編碼器呢?
為了保證良好的馬達(dá)控制性能,編碼器的反饋信號(hào)必須能夠提供大量的脈沖,尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時(shí)候,采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖,從許多方面來看都有問題,當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),傳輸和處理數(shù)字信號(hào)是困難的。在這種情況下,處理給,的信號(hào)所需帶寬將很容易地超過MHz門限;而另一方面采用模擬信號(hào)大大減少了上述麻煩,并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號(hào)的內(nèi)插法,它為旋轉(zhuǎn)角度提供了計(jì)算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,例如可從每轉(zhuǎn)1024個(gè)正弦波編碼器中,獲得每轉(zhuǎn)超過1000,000個(gè)脈沖。接受此信號(hào)所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內(nèi)插倍頻需由二次系統(tǒng)完成。