1、库伯勒增量型编码器工作原理介绍一、KUBLER 增量型编码器(旋转型) 1、工作原理: 由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成 A、B、C、D,每个正弦波相差 90 度相位差(相对于一个周波为 360 度) ,将 C、D 信号反向,叠加在 A、B 两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个 Z 相脉冲以代表零位参考位。 由于 A、B 两相相差 90 度,可通过比较 A 相在前还是 B 相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。KUBLER 编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻
2、线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。 分辨率KUBLER 编码器以每旋转 360 度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度 510000 线。 2、信号输出: 信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中 TTL 为长线差分驱动(对称 A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL 也称推拉式、推挽式输出,KUBLER 编码器的信号接收设备接
3、口应与编码器对应。3、信号连接:KUBLER 编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC 和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。 如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。 A.B 两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z 三相联接,用于带参考位修正的位置测量。 A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为 0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。 对于 TTL 的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达 150 米。 对于 HTL 的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达 300 米。4
4、、KUBLER 增量式编码器的问题:KUBLER 增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。5、KUBLER 增量型编码器的一般应用:测速,测转动方向,测移动角度、距离(相对)。 二、KUBLER 绝对型编码器(旋转型) 1、KUBLER 绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,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
5、由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。 KUBLER 绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,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。 2、从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器KUBLER 旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,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,这样的编码只能用于旋转范围 360 度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。 如果要测量旋转超过 360 度范围,就要用到多圈绝对值编码器。KUBLER 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。 KUBLER 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。