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二點說明德國heidenhain旋轉編碼器的的工作原理
點擊次數:1181 更新時間:2022-06-10

       我公司是一家以經銷銷售歐美自動化產品的綜合性貿易公司,主要負責歐美品牌的采購,主要為中國大陸市場為服務對象,為幫助客戶更多的節省時間、人力和物力成本,我們將從原產地直接進行采購為客戶進行供貨,保證產品質量前提下,以短優的價格優勢在市場進行競爭。我們所要做的就是給客戶節省成本,創造更多的財富及價值!接下來二點說明德國heidenhain旋轉編碼器的工作原理:

一、德國heidenhain旋轉編碼器的工作原理

       由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。

       編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑料碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉分度5~10000線 

二、德國heidenhain旋轉編碼器的原理特點

heidenhain旋轉編碼器的是集光機電技術于一體的速度位移傳感器。

增量式

       增量式編碼器軸旋轉時,有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減,需借助后部的判向電路和計數器來實現。其計數起點可任意設定,并可實現多圈的無限累加和測量。還可以把每轉發出一個脈沖的Z信號,作為參考機械零位。當脈沖已固定,而需要提高分辨率時,可利用帶90度相位差A,B的兩路信號,對原脈沖數進行倍頻。

絕對值

       絕對值編碼器軸旋轉器時,有與位置一一對應的代碼(二進制,BCD碼等)輸出,從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。它有一個絕對零位代碼,當停電或關機后再開機重新測量時,仍可準確地讀出停電或關機位置地代碼,并準確地找到零位代碼。一般情況下絕對值編碼器的測量范圍為0~360度,但特殊型號也可實現多圈測量。

正弦波

       正弦波編碼器也屬于增量式編碼器,主要的區別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,而不是數字量信號。它的出現主要是為了滿足電氣領域的需要-用作電動機的反饋檢測元件。在與其它系統相比的基礎上,人們需要提高動態特性時可以采用這種編碼器。

為了保證良好的電機控制性能,編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,尤其是在轉速很低的時候,采用傳統的增量式編碼器產生大量的脈沖,從許多方面來看都有問題,當電機高速旋轉(6000rpm)時,傳輸和處理數字信號是困難的。

       在這種情況下,處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如編碼器每轉脈沖為10000)將很容易地超過MHz門限;而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內插法,它為旋轉角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,例如可從每轉1024個正弦波編碼器中,獲得每轉超過1000,000個脈沖。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內插倍頻需由二次系統完成 

使用旋轉編碼器測量角度

德國heidenhain旋轉編碼器安裝方式

      旋轉編碼器內置軸承和定子,編碼器的圓光柵直接與被測軸相連。掃描單元通過滾珠軸承安裝在軸上,并由定子連軸器支撐。當軸進行角加速度時,定子聯軸器必須只吸收軸承摩擦力所導致的牛矩,因此它能最大限度地降低靜態和動態測量誤差。而且,安裝在定子上的聯軸器還能補償被測軸的軸向運動。定子聯軸器的其它優點還有:

安裝簡單

總長度短

聯軸器的固有頻率高

允許使用空心軸

       內置軸承的旋轉編碼器由分離的聯軸器連接可用于實心軸。推薦使用的連接被測軸的聯軸器能補償徑向和軸向誤差。采用分離聯軸器的角度編碼器能支持更高的軸轉速。

無內置軸承旋轉編碼器工作時沒有摩擦。掃描頭和圓光柵、光柵鼓或鋼帶這兩個部件可在組裝時分別調整。其優點有:

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