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德國(guó)kuebler庫(kù)伯勒編碼器8.5888.5331.3112原裝**
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2021年08月11日
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增量式光電編碼器的特點(diǎn)是每產(chǎn)生一個(gè)輸出脈沖信號(hào)就對(duì)應(yīng)于一個(gè)增量位移,但是不能通過(guò)輸出脈沖區(qū)別出在哪個(gè)位置上的增量。它能夠產(chǎn)生與位移增量等值的脈沖信號(hào),其作用是提供一種對(duì)連續(xù)位移量離散化或增量化以及位移變化(速度)的傳感方法,它是相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位置增量,不能夠直接檢測(cè)出軸的位置信息。一般來(lái)說(shuō),增量式光電編碼器輸出A、B 兩相互差90°電度角的脈沖信號(hào)(即所謂的兩組正交輸出信號(hào)),從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向。同時(shí)還有用作參考零位的Z 相標(biāo)志(指示)脈沖信號(hào),碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)一周,只發(fā)出一個(gè)標(biāo)志信號(hào)。標(biāo)志脈沖通常用來(lái)指示機(jī)械位置或?qū)Ψe累量清零。增量式光電編碼器主要由光源、碼盤(pán)、檢測(cè)光柵、光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路組成,如圖1-1 所示。碼盤(pán)上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙,相鄰兩個(gè)透光縫隙之間代表一個(gè)增量周期;檢測(cè)光柵上刻有A、B 兩組與碼盤(pán)相對(duì)應(yīng)的透光縫隙,用以通過(guò)或阻擋光源和光電檢測(cè)器件之間的光線。它們的節(jié)距和碼盤(pán)上的節(jié)距相等,并且兩組透光縫隙錯(cuò)開(kāi)1/4 節(jié)距,使得光電檢測(cè)器件輸出的信號(hào)在相位上相差90°電度角。當(dāng)碼盤(pán)隨著被測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),檢測(cè)光柵不動(dòng),光線透過(guò)碼盤(pán)和檢測(cè)光柵上的透過(guò)縫隙照射到光電檢測(cè)器件上,光電檢測(cè)器件就輸出兩組相位相差90°電度角的近似于正弦波的電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)處理,可以得到被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角或速度信息。
(1)分辨率
光電編碼器的分辨率是以編碼器軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周所產(chǎn)生的輸出信號(hào)基本周期數(shù)來(lái)表示的,即脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)(PPR)。碼盤(pán)上的透光縫隙的數(shù)目就等于編碼器的分辨率,碼盤(pán)上刻的縫隙越多,編碼器的分辨率就越高。在工業(yè)電氣傳動(dòng)中,根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì)象,可選擇分辨率通常在500~6000PPR 的增量式光電編碼器,高可以達(dá)到幾萬(wàn)PPR。交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中通常選用分辨率為2500PPR 的編碼器。此外對(duì)光電轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行邏輯處理,可以得到2 倍頻或4 倍頻的脈沖信號(hào),從而進(jìn)一步提高分辨率。
(2)精度
增量式光電編碼器的精度與分辨率無(wú)關(guān),這是兩個(gè)不同的概念。精度是一種度量在所選定的分辨率范圍內(nèi),確定任一脈沖相對(duì)另一脈沖位置的能力。精度通常用角度、角分或角秒來(lái)表示。編碼器的精度與碼盤(pán)透光縫隙的加工質(zhì)量、碼盤(pán)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)情況的制造精度因素有關(guān),也與安裝技術(shù)有關(guān)。
(3)輸出信號(hào)的穩(wěn)定性
編碼器輸出信號(hào)的穩(wěn)定性是指在實(shí)際運(yùn)行條件下,保持規(guī)定精度的能力。影響編碼器輸出信號(hào)穩(wěn)定性的主要因素是溫度對(duì)電子器件造成的漂移、外界加于編碼器的變形力以及光源特性的變化。由于受到溫度和電源變化的影響,編碼器的電子電路不能保持規(guī)定的輸出特性,在設(shè)計(jì)和使用中都要給予充分考慮。
(4)響應(yīng)頻率
編碼器輸出的響應(yīng)頻率取決于光電檢測(cè)器件、電子處理線路的響應(yīng)速度。當(dāng)編碼器高速旋轉(zhuǎn)時(shí),如果其分辨率很高,那么編碼器輸出的信號(hào)頻率將會(huì)很高。如果光電檢測(cè)器件和電子線路元器件的工作速度與之不能相適應(yīng),就有可能使輸出波形嚴(yán)重畸變,甚至產(chǎn)生丟失脈沖的現(xiàn)象。這樣輸出信號(hào)就不能準(zhǔn)確反映軸的位置信息。
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