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绝对式编码器

绝对式编码器 时间:2017/9/20 浏览:44    百科编码:10004

    绝对式光电编码器的编码盘由透明及不透明区组成,这些透明及不透明区按一定编码构成,编码盘上码道的条数就是数码的位数。图1(a)所示为一个4位自然二进制编码器的编码盘,若涂黑部分为不透明区,输出为“1”,则空白部分为透明区,输出为“0”,它有4条码道,对应每一条码道有一个光电元件来接受透过编码盘的光线。

绝对式光电编码器的结构示意图
1-光源 2-透镜 3-编码盘 4-狭缝 5-光电元件

 

    绝对式编码器分单圈绝对式编码器和多圈绝对式编码器。码道利用格雷码,矩阵码,游标码,伪随机码等原理设计,轴旋转时,有与位置相对应的代码输出。从代码大小的变更,即可判别正反方向和位移所处的位置。它有一个绝对零位代码,当停电或关机后,再开机重新测量时,仍可准确的读出停电或关机位置。

 

绝对式编码器原理

    绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

    由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI(同步串行输出)。

    旋转单圈绝对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对式编码器。

    如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对式编码器。编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。

    多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。

    多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。

 

机械安装使用

    绝对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。
    高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向高精度控制定位,例如轧钢的辊缝控制。另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。
    低速端安装:安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高,此方法一般测量长距离定位,例如各种提升设备,送料小车定位等。
    辅助机械安装:
    常用的有齿轮齿条、链条皮带、摩擦转轮、收绳机械等

 

选型注意事项

    一、绝对式编码器的常规外形:38MM,58MM,66MM,80MM.100MM.
  二、绝对式编码器分为:单圈,多圈。
  三、绝对式编码器按原理分为:磁绝对值编码器,光电绝对值编码器
  四、绝对式编码器出线方式分为:侧出线,后出线
  五、绝对式编码器轴分为:6MM,8MM,10MM,12MM,14MM,25MM.
  六、绝对式编码器分为:轴,盲孔,通孔。
  七、绝对式编码器防护等级分为:IP54-68.
  八、B绝对式编码器安装方式分为:夹紧法兰、同步法兰、夹紧带同步法兰、盲孔(弹簧片,抱紧)、通孔(弹簧片,键销)
  九、绝对式编码器精度分为:单圈精度和多圈精度,加起来是总精度,也就是通常的多少位(常规24为,25为,30位,32位。。。。)。
  十、绝对式编码器通讯协议波特率:4800~115200 bit/s,默认为9600 bit/s。刷新周期约1.5ms
  十一、绝对式编码器输出可选:SSI、4-20MA、profibus-dp、DEVicenet、并行、二进制码、、BiSS、ISI、CANopen、Endat及Hiperface等



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