德國庫伯勒KUBLER磁性單圈編碼器

庫伯勒單圈式編碼器采用了*的條紋編碼方式,突破了傳統(tǒng)的編碼原理,克服了傳統(tǒng)編碼器實現(xiàn)的局限性,并引進了的傳感器技術(shù)圖像處理技術(shù)、硬件集成技術(shù)用于系統(tǒng)實現(xiàn),取得了良好的效果。現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù),其中傳感器技術(shù)是信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ),傳感器的品種、數(shù)量、質(zhì)量和技術(shù)水平直接決定了信息技術(shù)系統(tǒng)的功能和質(zhì)量。編碼器作為一種采用光電技術(shù)進行非接觸角度計量的儀器儀表,在位置計量領(lǐng)域具有不可替代的作用,它把三大信息技術(shù)融合在一起,其使用越來越廣泛。單圈式編碼器屏棄了傳統(tǒng)的莫爾條紋測量方法,采用全新的編碼方式,光柵盤只需刻劃一圈碼道,不但極大地縮小了碼盤體積,給刻劃工藝的提高也帶來了方便。同時,只需一塊碼盤即可獲取所要光學測量信號,使編碼器的裝調(diào)變得容易。并且通過采用SSPA線陣列接收光電信號,極大地簡化了后置處理電路。根據(jù)光柵碼道的特殊刻劃方法,通過一定的算法,即可準確讀出碼盤上各位置的數(shù)值。因此,單碼道光柵盤構(gòu)成的式編碼器在滿足精度的要求下,變得小巧輕便、穩(wěn)定可靠、易于使用。 

現(xiàn)場總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起，通過設(shè)定地址，用通訊方式傳輸信號，信號的接收設(shè)備只需一個接口，就可以讀多個編碼器信號。總線型編碼器信號遵循RS485的物理格式，其信號的編排方式稱為通訊規(guī)約，目前*有多個通訊規(guī)約，各有優(yōu)點。總線型編碼器可以節(jié)省連接線纜、接收設(shè)備接口，傳輸距離遠，在多個編碼器集中控制的情況下還可以大大節(jié)省成本。編碼器如果是并行輸出的，可以直接連接PLC或上位機的輸入輸出接點I/O，其信號數(shù)學格式應該是格雷碼。編碼器有多少位就要占用PLC的多少位接點，如果是24伏推挽式輸出，高電平有效為1，低電平為0；如果是集電極開路NPN輸出，則連接的接點也必須是NPN型的，其低電平有效，低電平為1。編碼器如是總線型輸出，接受設(shè)備需配的總線模塊，例如PROFIBUS-DP。但是，如選擇總線型輸出編碼器，在編碼器與接收設(shè)備PLC中間，就無法加入其他顯示儀表，如需現(xiàn)場顯示，就要從PLC 再轉(zhuǎn)出信號給與信號匹配的顯示儀表。德國庫伯勒KUBLER磁性單圈編碼器

旋轉(zhuǎn)編碼器的軸轉(zhuǎn)一圈所輸出的脈沖數(shù)。對于光學式旋轉(zhuǎn)編碼器，通常與旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)部的光柵的槽相同。增量型在轉(zhuǎn)動時，可連續(xù)輸出與旋轉(zhuǎn)角度對應的脈沖數(shù)。靜止狀態(tài)不輸出。因此，只要對脈部進行計數(shù)，就可知旋轉(zhuǎn)的位置。增量型旋轉(zhuǎn)編碼器可任選基準位置。根據(jù)在一圈內(nèi)只輸出一次的Z相信號，可調(diào)整基準位置。值型與旋轉(zhuǎn)的有無沒有關(guān)系，可并行輸出與旋轉(zhuǎn)角度對應的角度信號，可確認位置。分辯率表示旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸旋轉(zhuǎn)一周，讀出位置數(shù)據(jù)的zui大等分數(shù)，值型不以脈沖形式輸出，而以代碼形式表示當前主軸位置（角度），與增量型不同，相當于增量型的“輸出脈沖/轉(zhuǎn)”。光學式旋轉(zhuǎn)編碼器，其光柵有金屬和玻璃兩種。如是金屬制的開有通光孔（槽）。如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一層遮光膜，在此上面沒有透明線條（槽）。槽數(shù)少的場合，可在金屬圓盤上用沖壓加工或腐蝕法開槽，在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵。 當光柵的槽數(shù)多時，即使腐蝕法加工也不行。故使用光學處理的玻璃光柵。它與金屬制的光柵相比，不耐沖擊，因此在使用上請注意不要將沖擊直接施加于編碼器上。

單碼道式編碼器的基本原理是由黑白條紋對編碼器碼盤圓周進行分隔達到角度測量的目的,這種全新編碼器的實現(xiàn)要涉及到光電轉(zhuǎn)換、圖像傳感器和圖像處理、系統(tǒng)算法等諸多方面。該系統(tǒng)是采用相間的黑白條紋在光柵碼盤上進行編碼,用寬窄不同的三種白條紋分別表示“區(qū)標記”、“1標記”和“0標記”,從而將整個光柵分成128等分。然后用固體圖像傳感器SSPA進行光學圖像采樣,得到碼盤上黑白條紋圖像信號的空間光強分布信息,再把視頻模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,通過計算機接口送給計算機進行角度計算,進一步使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對每個像元的空間光強分布信息進行亞像素細分,實現(xiàn)每個分區(qū)的中心位置精確定位,從而達到對碼盤360°的角度分辨。該系統(tǒng)基本原理固然簡單,但其實現(xiàn)起來由于受到傳感器像素空間分布的限制和其不均勻性的影響,以及模數(shù)轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的誤差,對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理算法有較高的要求。單圈式編碼器碼盤沿圓周方向等分成128個區(qū)域,區(qū)與區(qū)之間用透光的白條紋區(qū)標記窗口隔開。每個區(qū)內(nèi)又有7個黑白間隔的窗口,代表該區(qū)的代碼,透光窗口為“0”和“1”兩種寬度。區(qū)號代碼從0000000到1111111按順序排列。由于碼盤每個區(qū)有7個白條紋窗口,根據(jù)碼盤編碼方式的要求,一次要讀取9個完整的窗口作為測量區(qū),這樣才能保證其中至少有一個是完整的區(qū)標記窗口,以確定碼盤轉(zhuǎn)動后所在的區(qū)位。

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