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德國KUBLER編碼器工作原理及產(chǎn)品有那幾種類型
閱讀:794 發(fā)布時間:2021-4-21德國KUBLER編碼器是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號,前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種;按照工作原理編碼器可分為增量式和兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
根據(jù)檢測原理,編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式,可分為增量式、以及混合式三種。
德國KUBLER增量式編碼器:增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90度,從而可方便的判斷出旋轉(zhuǎn)方向,而Z相為每轉(zhuǎn)一個脈沖,用于基準點定位。它的優(yōu)點是原理構造簡單,機械平均壽命可在幾萬小時以上,抗干擾能力強,可靠性高,適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的位置信息。
德國KUBLER編碼器:編碼器是直接輸出數(shù)字的傳感器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤,每條道上有透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)樹木是雙倍關系,碼盤上的碼道數(shù)是它的二進制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤的一側(cè)是光源,另一側(cè)對應每一碼道有一光敏元件,當碼盤處于不同位置時,各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應的電平信號,形成二進制數(shù)。這種編碼器的特點是不要計數(shù)器,在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個固定的與位置相對應的數(shù)字碼。顯然,碼道必須N條碼道。目前國內(nèi)已有16位的編碼器產(chǎn)品。
KUBLER編碼器:混合式編碼器,它輸出兩組信息,一組信息用于檢測磁極位置,帶有對信息功能;另一組則*同增量式編碼器的輸出信息。
德國KUBLER光電編碼器的應用
光電編碼器是通過讀取光電編碼盤上的圖案或編碼信息,來表示與光電編碼器相連的電機轉(zhuǎn)子的位置信息的。光電編碼器,是目前應用最多的傳感器。
一般的光電編碼器主要由光柵盤和光電檢測裝置組成。在伺服系統(tǒng)中,由于光電碼盤與電動機同軸,電動機旋轉(zhuǎn)時,光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn),經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號。通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉(zhuǎn)速。此外,為判斷旋轉(zhuǎn)方向,碼盤還可提供相位相差90°的2個通道的光碼輸出,根據(jù)雙通道光碼的狀態(tài)變化確定電機的轉(zhuǎn)向。
KUBLER編碼器根據(jù)光電編碼器的工作原理可以將光電編碼器分為式光電編碼器與增量式光電編碼器。下面,簡單說明一下,增量型編碼器與型編碼器區(qū)別。
1、角度測量
汽車駕駛模擬器,對方向盤旋轉(zhuǎn)角度的測量選用光電編碼器作為傳感器。重力測量儀,采用光電編碼器,把他的轉(zhuǎn)軸與重力測量儀中補償旋鈕軸相連,扭轉(zhuǎn)角度儀,利用編碼器測量扭轉(zhuǎn)角度變化,如扭轉(zhuǎn)實驗機、漁竿扭轉(zhuǎn)釣性測試等。擺錘沖擊實驗機,利用編碼器計算沖擊時擺角變化。
2、長度測量
計米器,利用滾輪周長來測量物體的長度和距離。拉線位移傳感器,利用收卷輪周長計量物體長度距離。聯(lián)軸直測,與驅(qū)動直線位移的動力裝置的主軸聯(lián)軸,通過輸出脈沖數(shù)計量。介質(zhì)檢測,在直齒條、轉(zhuǎn)動鏈條的鏈輪、同步帶輪等來傳遞直線位移信息。
3、速度測量
線速度,通過跟儀表連接,測量生產(chǎn)線的線速度角速度,通過編碼器測量電機、轉(zhuǎn)軸等的速度測量
4、位置測量
機床方面,記憶機床各個坐標點的坐標位置,如鉆床等自動化控制方面,控制在每個位置進行動作。如電梯、提升機等
5、同步控制
通過角速度或線速度,對傳動環(huán)節(jié)進行同步控制,以達到張力控制
德國KUBLER旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(幾十個到幾千個都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,通過這兩組脈沖不僅可以測量轉(zhuǎn)速,還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。
1、工作原理:由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)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(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)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(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),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(wěn)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(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)分度5~10000線。
2、信號輸出:信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅(qū)動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數(shù)器、PLC、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。
如單相聯(lián)接,用于單方向計數(shù),單方向測速。
A.B兩相聯(lián)接,用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測量。
A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對稱負信號的連接,電流對于電纜貢獻的電磁場為0,衰減最小,抗干擾,可傳輸較遠的距離。
對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。
對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米。
3、增量式編碼器的問題:增量型編碼器存在零點累計誤差,抗干擾較差,接收設備的停機需斷電記憶,開機應找零或參考位等問題,這些問題如選用型編碼器可以解決。