增量式编码器有哪些优点?增量式编码器和绝对值的优缺点及应用介绍!
增量式编码器的优点是哪些方面?一般使用在什么状况下?一般使用的编码器是“绝 对值编码器”还是“增量式编码器”?通常来说,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绝 对式两类。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。绝 对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,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。
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。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
增量式编码器特点:
增量式编码器转轴旋转时,有相应的脉冲输出,其计数起点任意设定,可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。需要提高分辨率时,可利用 90 度相位差的 A、B 两路信号进行倍频或更换高分辨率编码器。
绝 对型旋转光电编码器,因其每一个位置绝 对唯 一、抗干扰、无需掉电记忆,已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。
绝 对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯 一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝 对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。 绝 对编码器由机械位置决定的每个位置的唯 一性,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。
由于绝 对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。绝 对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,绝 对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,德国生产的绝 对型编码器串行输出zui常用的是SSI(同步串行输出)。
旋转单圈绝 对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯 一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝 对编码唯 一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝 对式编码器。
1、如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝 对式编码器。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,这样的绝 对编码器就称为多圈式绝 对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯 一不重复,而无需记忆。
2、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。
3、多圈式绝 对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。
绝 对型旋转编码器的机械安装使用绝 对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。辅助机械安装:常用的有齿轮齿条、链条皮带、摩擦转轮、收绳机械等。
高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向高精度控制定位,例如轧钢的辊缝控制。另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。
低速端安装:安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或zui后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高,此方法一般测量长距离定位,例如各种提升设备。