绝对值编码器与伪绝对值编码器怎么区分?不同类型编码器的优势及劣势分析!
工业编码器分为绝对值编码和相对量编码(也称为增量编码)。我们大多数人已经熟悉增量编码。PLC和伺服控制器集成了高速计数器,用于检测增量编码器的AB置信信号计数。然而,大多数人对“绝对值编码”的定义仍有模糊的理解,在理解为什么使用绝对值编码器方面似乎存在许多误解。
伪绝对值编码器:市场上对绝对编码器的定义从初学者到熟悉者有三个认知层次,而前两个层次对绝对编码器仍然相对模糊,导致基于这种模糊理解出现了两种类型的伪绝对值编码器。
1、绝对数据输出,指的是绝对编码器。绝对数据是指原点坐标的确定,以及该坐标的多位数据输出(通常是串行输出,而不是脉冲计数),仅指数据输出的形式。这并不意味着内部编码是绝对值编码,而且很可能内部已经有计数器和寄存器的增量编码。
2、在各种情况下都可以断电保存数据就是绝对值编码器吗?
此外,有一种模糊和错误的理解,即绝对编码器可以在停电的情况下保存,这导致了第二类伪绝对编码器。
通过单圈绝对值编码(限制为大约10位编码)和多圈计数器,无论是否使用电池,它仍然是一个电子多圈计数过程。原始代码只有十位,但可以输出超过二三十位的数据。额外的数据是从哪里来的?有一个计数器,而不是唯一编码,因为这不是一个绝对值编码。
3、真正的绝对值编码状态,没有计数器。所有原始机械位置都有一个唯一的、已经存在的绝对值编码。原始的机械定位器输出尽可能多的比特,有时称为机械绝对编码器。
绝对值编码的核心含义:从物理角度来看,非绝对值编码计数过程与时间线有关。这是位置编码和时间线的结合,是一个多物理变量事件。在一定的时间段内,另一个物理变量总是存在小概率的不确定性,确切地说是何时、在什么情况下以及发生的可能性有多大。相对量编码是角度变化和时间变量的双变量编码。绝对值编码是一种没有时间线的单一大数据编码,输出信息仅指真实角度位置的原始编码。任何需要计数器在编码器内部或外部输入时间线信息的编码都不是绝对值编码。
无时间轴、计数器和机械原位绝对值编码的基本原理是:首先,无需依靠移动即可获得大数据的完整位置信息,并且每个位置编码都是唯一的;其次,它独立于以前的历史测量(包括各种存储方法),这意味着没有时间线,也没有历史事件。
常用的不同类型编码器的优势和劣势分析
工业编码器是指将位移转换为数字信号的传感器设备。编码器用于检测机械运动的速度、位置、角度、距离或数量,并将角位移或线性位移转换为电信号。编码器,尤其是旋转编码器,广泛应用于机床、材料加工、电机反馈系统、测控设备等。例如,伺服电机必须配备编码器,才能实现换向、速度和位置。
有许多类型的编码器,由于其校准方法和信号输出原理,可以分为增量编码器、绝对编码器和混合设备。对于绝对编码器,它们也可以分为单圈绝对编码器和多圈绝对编码器。
根据检测原理,编码器可分为光电编码器、磁编码器以及电感式和电容式编码器。
根据编码器的安装形式,可分为实心轴和空心轴,其中空心轴又可分为轴套式和通孔式。
根据编码器的使用环境,可分为工业负载型、重载型和防爆型。
常用不同类型编码器的类型:
增量编码器
优点:原理和结构简单,平均机械寿命可达数万小时以上,可靠性高,适合远程传输。
缺点:只能输出相对位置,不能输出轴的绝对位置以及由于电源故障导致的数据丢失。
绝对值编码器
优点:无需记忆,无需查找参考点,具有抗干扰功能,数据可靠性高,分辨率高,启动速度快,多轴精确运动控制和多种通信协议。
缺点:安装调试难度比较高。
光电编码器
优点:体积小、精度高、分辨率高、无接触、无磨损;使用寿命长,安装方便,接口形状多样,价格合理。同一品种可以在机械转换装置的帮助下检测角位移和线位移;光电多圈绝对编码器可以检测相当大范围内的线性位移。
缺点:对户外和恶劣环境的防护要求高;测量线性位移需要机械装置转换,并消除由机械间距引起的误差;探测轨道上的物体很容易导致打滑。
磁性编码器
优点:结构简单,耐恶劣环境,响应频率宽,易于实现绝对位置输出,成本较低。
缺点:对精度的要求不能太高。
空心轴编码器
结构紧凑,易于调整,适用于各种应用。空心轴编码器的轴径尺寸适合电机的延长轴,位置可通过弹簧板灵活调整。在安装过程中,不需要额外的零件,导致安装尺寸增加。方便的位置调节和负载振动和冲击的吸收。
实心轴旋转编码器
安装过程中必须使用弹性联轴器,并且实心轴编码器的操作需要高精度的轴对准。