增量式编码器分辨率会受到哪些因素影响?增量式编码器的相位对齐方式介绍!
增量式编码器属于比较特殊的编码器,主要原因在于码盘设计与众不同,有多道光栅刻线组成,而一般的编码器码盘一般有多道刻线组成,并非是光栅刻线。对编码器使用者来说,大家普遍关心编码器分辨率高低问题,熟悉增量式编码器的人应该都知道,编码器分辨率越高,代表着信号转换也就越好。
那么本文就这个问题出发,和大家说说影响增量式编码器分辨率的因素有哪些?
影响因素一:码盘光栅刻线数量
关于码盘在本文开头也有提及过,对于增量式编码器来说,码盘组成是和其他编码器存在不同点重要标识,可不知大家是否知道,码盘上面的刻度线也决定着编码器的分辨率高低大小,通常情况下是刻度线密度越多,分辨率也就越高,代表编码器读取的zui小变化角度值也就越小
影响因素二:脉冲数
除了码盘光栅刻度线会影响分辨率之外,脉冲数也是影响因素之一,脉冲数越多,分辨率也就越高,那么对应的信号转换也就越好。通常情况下,设备每次转圈刻线360线,码盘每圈输出的脉冲也是对应的360个脉冲,分辨率也是360PPR;
以上内容主要是介绍了增量式编码器分辨率变化影响因素,下面和大家说一说设备使用上的一些注意事项。
一、机械安装要根据尺寸大小操作,尤其是定位止口处的安装,需要注意到轴径和安装孔位之间的衔接;
二、电缆出线方式也要注意,按照电缆颜色进行合理接线,粗线接粗线、细线接细线,同时要保存安装空间体积的预留;
三、电气接口的,要按照增量式编码器电压输出、集电極开路各项参数型号进行合理匹配,尤其是在输出方式和控制系统上;
四、分辨率的调整并不是任意调整的,应该根据设计精度要求决定;
增量式编码器的相位对齐方式
增量式编码器的输出信号为方波信号,可分为普通增量式编码器和带相位变化信号的增量式编码器。带换向信号的增量式编码器不仅有ABZ输出信号,还有120度差的电子换向信号UVW;普通增量式编码器有两相正交方波脉冲输出信号A、B和零信号Z。增量式编码器的UVW电子换向信号与换向信号的相位与转子磁極的相位或电角度的相位之间的对准方法如下:
1、向电机的紫外绕组施加小于额定电流的DC电流通过使用DC电源,并将电机轴定向到平衡位置;
2、用示波器观察编码器的Z相信号和U相信号;
3、调整编码器轴和电机轴的相对位置;
4、观察编码器Z信号和U相信号的过渡沿在调整时,直到Z信号稳定在高电平(此处Z信号的正常状态默认为低电平),锁定编码器与电机的相对位置关系;
5.来回扭转电机轴,如果Z信号都能稳定在高电平在每次电机轴自由返回平衡位置时,则对准是有用的。
增量式编码器
卸下DC电源后,验证如下:
1、用示波器观察编码器的电机的UV反电动势波形和U相信号;
2、转动电机轴,编码器U相信号的上升沿与电机UV反电动势波形从低到高的过零点重合,编码器的Z信号也出现在这个过零点。
上述验证方法也可以用作对齐方法,需要注意的是,此时增量编码器的U相信号的相位零点与电机UV线反电动势的相位零点对齐。在此对准后,由于电机的U相电位与UV线反电动势相差30度,电机的电角度相位与电机U相波形的相位一致,增量式编码器U相信号的相位零点与电机U相电位的-30度相位点对准,因此增量式编码器U相信号的相位零点等于电机电角度的相位。
一些伺服企业习惯于直接将增量式编码器U相信号零点对准电机电角度零点。要实现这个目标,他们可以:
1、将三个电阻值相等的电阻连接成星形,然后将星形连接的三个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线;
2、可以近似得到电机的U反电势波形,用示波器观察电机U相输入与星形电阻的中点;
3、根据操作方便程度调整编码器轴与编码器外壳与电机外壳的相对位置,或电机轴的相对位置;
4、调整时,从低到高观察增量式编码器U相信号的上升沿和电机U相反电位波形的过零点,使上升沿和过零点重合,锁定编码器和电机的相对位置关系,完成对中。