编码器工作原理及作用.docx

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1、编码器工作原理及作用工作原理德国Siko编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。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，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、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

2、，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。分辨率一编码器以每旋转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。它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。编码器产生电信号后由数控制置CNC,可编程逻辑控制器PLC控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度

3、盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。一般地，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。故障现象：1、旋转编码器坏（无输出）时，变频器不能正常工作，变得运行速度很慢，而且一会儿变频器保护，显示“PG断开”联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电子电路来处理。编码器Pg接线与参数矢量变频器

4、与编码器Pg之间的连接方式，必须与编码器Pg的型号相对应。一般而言，编码器Pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器Pg卡的接口，因此选择合适的Pg卡型号或者设置合理.编码器一般分为增量型与*型，它们存着*大的区别：在增量编码器的情况下，位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而*型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里，每个位置的输出代码的读数是*的；因此，当电源断开时，*型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的；不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。现在编码器的厂家生产的系列都很全，一般都是*的，如电

5、梯*型编码器、机床*编码器、伺服电机*型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。按照工作原理编码器可分为增量式和*式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。*式编码器的每一个位置对应一个确定

6、的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的

7、，它不受停电、干扰的影响。*编码器由机械位置决定的每个位置的*性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。由于*编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。*型编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保连接很好，对于较复杂工况还要隔离，连接电缆芯数多，由此带来诸多不便和降低可靠性，因此，*编码器在多位数输出型，一般均选用串行输出或总线型输出，德国生产的*型编码器串行输出*常用的是SSI（同步串行输出）。多圈*式编码器。编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的*编码器就称为多圈式*编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码*不重复，而无需记忆。多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。多圈式*编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。