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什么是光电编码器?

编辑:Hengstler(亨士乐)编码器    发布时间:2022-04-20 08:53:52

摘要:根据检测原理,Hengstler编码器可分为光、磁、电感和电容。根据标度方法和信号输出形式,它可以分为三种类型:增量、绝对和混合。光电编码器是一种角度(角速度)检测装置,利用光电转换原理将轴上输入的角度转换为相应的电脉冲或数字量。具有体积小、精度高、工作可靠、接口数字化等优点。
什么是光电编码器?

Hengstler编码器国内授权代理为您分享光电编码器的工作原理:光电编码器轴旋转时,A线和B线均产生脉冲输出,A线和B线的两相脉冲相角为90度。这给出了光电编码器的旋转方向,可以测量电机转速。如果A相脉冲在B相脉冲之前,光电编码器向前旋转,否则反转。Z线是零脉冲线,光电编码器每转产生一个脉冲。它主要用于计数。线A用于测量脉冲数,线B和线A可用于测量旋转方向。

什么是光电编码器?

N是电机转速

Δn=ND测量ND理论

例如:我们的电机速度为1.5米/秒,车轮直径为220毫米,C=D*Pi,电机控制在21.7转/分,根据伺服系统的指标,电机转速设置为1500转/分,因此如果ND=21.7*60=130转/分,可以得到,光电编码器每秒输出的脉冲数为:

PD=130 x 600/60=1300脉冲

如果测量的脉冲数与计算的标准值之间存在偏差,则增量电压△根据电压和脉冲数之间的对应关系,可以计算出输出到伺服系统的U。增量电压△U可以计算出来,测量脉冲数,然后再减去。

如果运输时间更长,路线更长,与我们预定路线的偏差会更大。此时,系统通过连续测量光电编码器每秒发出的脉冲数,并将其与标准值PD(理想值)进行比较,计算增量ΔP并将其转换为相应的D/A型数字量off,从而启动位置回路,通过控制器减少输出电机的脉冲数,从原始输出电压中减去增量,强制电机转速,并在测量到电压时停止调整△P接近于零,因此电机转速始终在规定的允许范围内。

根据检测原理,Hengstler编码器可分为光、磁、电感和电容。根据标度方法和信号输出形式,它可以分为三种类型:增量、绝对和混合。

1.1增量编码器

增量式编码器直接利用光电转换原理输出A、B、Z三组方波脉冲;两组A和B脉冲之间的相位差为90度,相位差为每转一次。用于参考点定位的脉冲。它具有原理结构简单,平均机械寿命超过数万小时,抗干扰能力强,可靠性高,适合远距离传输等优点。缺点是无法输出轴旋转的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器

绝对编码器是一种直接输出数字量的传感器。它的圆形码盘上沿径向有几个同心码迹。每条赛道由半透明和不透明扇区组成。区域的数量是一个双倍比率,代码轮上的代码轨迹数是二进制数中的位数,代码轮的一侧是光源,另一侧对应于每个带有光敏元件的代码轨迹;当感光元件点亮或未点亮时,当码盘处于不同位置时,相应的电平信号被转换成二进制数。这种编码器的一个特点是,它不需要计数器,在旋转轴上的任何点都可以读取与位置相对应的固定数字代码。当然,代码通道越多,分辨率就越高。Hengstler编码器要有N位二进制分辨率,其码盘必须有N个码通道。目前中国有16位绝对编码器产品。

绝对编码器使用自然二进制或循环二进制(格雷码)值用于光电转换。绝对编码器和增量编码器的区别在于磁盘上的半透明和不透明线型。绝对式编码器可以有多个代码,绝对位置使用读码盘上的代码记录。编码的设计可以使用二进制码、循环码、二元补码等。其独特的特性包括:

1.2.1可直接读取角度坐标的绝对值;

1.2.2无累积故障;

1.2.3断电后位置信息不会丢失。然而,分辨率是由二进制中的位数决定的,即精度取决于位数,目前有10位、14位等等。

1.3混合绝对编码器

混合绝对编码器,输出两组信息:一组信息用于检测磁极位置,具有绝对信息功能;另一组与增量编码器的输出信息完全相同。

光电编码器是一种角度(角速度)检测装置,利用光电转换原理将轴上输入的角度转换为相应的电脉冲或数字量。具有体积小、精度高、工作可靠、接口数字化等优点。它广泛应用于数控机床、转盘、伺服驱动器、机器人、雷达、军事目标指示器以及其他需要检测角度的装置和设备中。

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