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HILSCHER編碼器的工作原理是怎樣的

更新時間:2019-05-16點擊次數(shù):1546

HILSCHER編碼器的工作原理是怎樣的
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光電編碼器,是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。光電編碼器每轉(zhuǎn)輸出600(我們用老板沒有說)個脈沖,五線制。其中兩根為電源線,三根為脈沖線(A相、B相、Z)。電源的工作電壓為 (+5~+24V)直流電源。光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸,電動機旋轉(zhuǎn)時,光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn),經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號,其原理示意圖如圖1所示;通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉(zhuǎn)速。此外,為判斷旋轉(zhuǎn)方向,碼盤還可提供相位相差90??的兩路脈沖信號。
工作原理:當光電編碼器的軸轉(zhuǎn)動時A、B兩根線都產(chǎn)生脈沖輸出,A、B兩相脈沖相差90度相位角,由此可測出光電編碼器轉(zhuǎn)動方向與電機轉(zhuǎn)速。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉(zhuǎn),否則為反轉(zhuǎn).Z線為零脈沖線,光電編碼器每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個脈沖.主要用作計數(shù)。A線用來測量脈沖個數(shù),B線與A線配合可測量出轉(zhuǎn)動方向.
N為電機轉(zhuǎn)速
Δn=ND測-ND理
例如:我們車的速度為1.5m/s,輪子的直徑220mm,C=D*Pi,電機控制在21.7轉(zhuǎn)/秒,根據(jù)伺服系統(tǒng)的指標, 設(shè)電機轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,故可求得當ND=21.7*60=130轉(zhuǎn)/分時,光碼盤每秒鐘輸出的脈沖數(shù)為:
PD=130×600/60=1300個脈沖
當測出的脈沖個數(shù)與計算出的標準值有偏差時,可根據(jù)電壓與脈沖個數(shù)的對應(yīng)關(guān)系計算出輸出給伺服系統(tǒng)的增量電壓△U,經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換,再計算出增量脈沖個數(shù),等下減去。
當運行時間越長路線越長,離我們預(yù)制的路線偏離就多了。這時系統(tǒng)起動位置環(huán),通過不斷測量光電編碼器每秒鐘輸出的脈沖個數(shù),并與標準值PD(理想值)進行比較,計算出增量△P并將之轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的D/A輸出數(shù)字量,通過控制器減少輸個電機的脈沖個數(shù),在原來輸出電壓的基礎(chǔ)上減去增量,迫使電機轉(zhuǎn)速降下來,當測出的△P近似為零時停止調(diào)節(jié),這樣可將電機轉(zhuǎn)速始終控制在允許的范圍內(nèi)。
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數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟型的,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。
信號輸出:
信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅(qū)動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對應(yīng)。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數(shù)器、PLC、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關(guān)頻率有低有高。
如單相聯(lián)接,用于單方向計數(shù),單方向測速。
A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測量。
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,衰減小,抗干擾佳,可傳輸較遠的距離。
 

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