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  • 旋转编码器的工作原理?

    提问:啤酒 | 时间:2022-09-18 12:21:22

    标签:旋转编码器

回答者:问答小助手 | 时间:2022-09-20 11:04:49


增量旋转编码器通过两个内部光敏管转换角编码器的定时和相位关系,以增加或减少角编码器的角位移(正向)。当连接到数字电路,特别是微控制器时,增量旋转编码器在角度测量和角速度测量方面比绝对旋转编码器更便宜、更简单。旋转编码器的工作原理?

1、电机和编码器

作为机械设计师,我们在选择电机时非常注意电机的转矩和尺寸,因为它直接决定了电机是否能按照指定的运动模式拖动负载,并能在有限的空间内很好地布置。

然而,在精密机械的设计中,还有另一个重要参数,即分辨率,它与扭矩和尺寸相同。

说到分辨率,在许多情况下,可以在电机参数中看到一组数据,例如20000计数/圈=2000脉冲/圈,17bit/33bit等。

所有了解旋转电机的朋友都知道20000 C/T,事实上,这个电机有一个增量编码器,对应2000个脉冲,所以编码器的分辨率是360/2000=0.18度。

2、旋转编码器的类型

在光学编码器中,黑线阻挡光线;透明窗口允许光线通过码盘(或反射到码盘上)到达传感器。当传感器接收到光线时,它会输出高电平,当光线被阻挡时,它输出低电平。

在电容编码器内部,包括发送高频信号的发射器、调制信号的转子和转换信号并将信号发送到运动控制器的接收器。

光学编码器是最常用、精度最高的编码器,但其价格也是最高的。

与磁编码器和电容编码器相比,光学编码器更容易受到环境影响。例如,如果在低温下使用光学编码器,如果环境温度急剧上升,光学编码器可能会在光学编码器上形成雾,导致无法读取信号或信号失真。

(编码器)

磁编码器不易受环境影响,但由于其固有的非线性,其精度不如光学编码器。它们通常用于灰尘、蒸汽、振动和其他可能干扰光学编码器性能的环境中。

同时,磁编码器还可以在各种液体环境中工作,并且磁编码器的功耗低于光学编码器。

电容编码器在工业自动化中是一个相对较新的事物。它和磁编码器一样耐环境,但不能达到光电编码器的高分辨率和高精度。

3、增量旋转编码器是如何工作的?

要了解增量编码器和绝对编码器,您必须首先了解它们的工作原理,对吗?

如上图所示,系统包括码盘、码盘一侧码盘LED另一侧的光源和光电探测器芯片。

铭牌上有一系列黑色标记和透明窗口。黑色标记不透明,窗户可以透明。

LED灯通过透镜后形成平行光,并击中编码板。光线在黑色划线处被阻挡,并穿过透明窗口处的代码板,以照亮下面的传感器感应区域。

传感器上有两个区域可以感应信号,一个是IndexSensorArea,即初始零位感应区域,另一个是位置信号变化感应区域A/B传感器区域。

零位传感在某些地方也称为原点和零位。检测到的信号称为Z信号。

并非所有增量编码器都有参考零。例如,传送带上的一些应用程序不需要它们,而一些增量编码器有多个参考零点。这里只有很多讨论,感兴趣的人可以理解。

LED灯通过码盘窗口传输到另一侧的传感器感应区域。当码盘旋转时,固定传感器可以读取光的交替变化模式,然后将位置信息报告回机械系统。

传感器产生的波形如下图所示。它是一个重复的方波(一些编码器传输正弦波或余弦波)。高电平和低电平占用相同的时间。由于不透明调制盘和码盘上透明窗口之间的角度相同,黑线和透明扇区形成一个周期,对应波形中的低电平和高电平,即360度电周期。

旋转编码器的工作原理?假设串行绝对值编码器,输出数据可以用标准的接口和标准化的协议传送,同时在过去点对点的连接实现了串行数据传送。