編碼器如何精確測量電機的位置呢?
禹盟自動化科技 發(fā)布時間:2019-8-7 瀏覽:1963次
禹盟編碼器為大家介紹編碼器如何精確測量電機的位置呢?
編碼器按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。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。絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)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(guān),而與測量的中間過程無關(guān)。
增量式編碼器:增量式編碼器通常有3個輸出口,分別為A相、B相、Z相輸出,A相與B相之間相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。
增量測量法的光柵由周期性柵條組成。位置信息通過計算自某點開始的增量數(shù)(測量步距數(shù))獲得。由于必須用絕對參考點確定位置值,因此圓光柵碼盤還有一個參考點軌。
絕對式編碼器:絕對式編碼器就是對應(yīng)一圈,每個基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應(yīng)二進制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。
編碼器通電時就可立即得到位置值并隨時供后續(xù)信號處理電子電路讀取。無需移動軸執(zhí)行參考點回零操作。絕對位置信息來自圓光柵碼盤,它由一系列絕對碼組成。單獨的增量刻軌信號通過細分生成位置值,同時也能生成供選用的增量信號。
單圈編碼器的絕對位置值信息每轉(zhuǎn)一圈重復(fù)一次。多圈編碼器也能區(qū)分每圈的位置值。
它們存著最大的區(qū)別:在增量編碼器的情況下,位置是從零位標(biāo)記開始計算的脈沖數(shù)量確定的,而絕對型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯一的,因此當(dāng)電源斷開時,絕對型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的、有效的,不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標(biāo)記。
位置測量及反饋控制原理
在電梯、機床、材料加工、電動機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備中,編碼器占領(lǐng)著極其重要的地位。編碼器運用光柵和紅外光源通過接收器將光信號轉(zhuǎn)換成TTL(HTL)的電信號,通過對TTL電平頻率和高電平個數(shù)的分析,直觀地反映出電機的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)位置。
由于角度和位置都可以精確的測量,所以可以將編碼器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),將控制更加精確化,這也是為什么電梯、機床等能這么精確使用的原因所在。
編碼器按結(jié)構(gòu)劃分為增量式和絕對式兩種,都是將其他信號,比如光信號,轉(zhuǎn)換成可以分析控制的電信號。而我們生活中常見的電梯、機床都剛好是基于電機的精確調(diào)節(jié),通過電信號的反饋閉環(huán)控制,編碼器配合變頻器也就理所當(dāng)然的實現(xiàn)了精確控制。
禹盟自動化科技(上海)有限公司的產(chǎn)品主要有旋轉(zhuǎn)編碼器、光電編碼器、磁電編碼器、復(fù)合式編碼器、總線編碼器、絕對值編碼器、增量式編碼器、微型編碼器等。