旋转编码器的培训资料.ppt

2002/11/28,旋 转 编 码 器,2002/11/28,旋转编码器的分类,1、接触式 2、电磁式 3、光电式等,2002/11/28,接触式编码器,如图所示为一个4位接触式码盘。涂黑部分为导电区，输出为“1”空白部分不导电，输出为“0”。此 码盘共有4圈码道，每一码道上都 有一个电刷，电刷经过电阻接地。当码盘与被测转轴一起转动时，电刷上将出现相应的高电位和 低电位，对应一定的数码。,2002/11/28,电磁式编码器,在导磁体（软铁）的圆盘上用腐蚀的方法做成一定的编码图形，使导磁性有的地方高，有的地方低。再用一个很小的马蹄形磁心作磁头，上面绕有两组线圈，一组用作正旋电流励磁，一组用来产生感应电动势。由于感应电动势与磁路的磁导有关，因而可区分出码盘随被检测物体所转动的角度。,2002/11/28,光电式旋转编码器,一）增量式旋转编码器根据轴的旋转变化量，输出脉冲列二）绝对式旋转编码器把转角以2n的绝对数值 代码表示，通过并联形 式输出 单圈绝对型 多圈绝对型,2002/11/28,增量式旋转编码器,2002/11/28,增量式旋转编码器,1)CHA(channel A)2)CHB(channel B,90 phase shifted)3)2 fold gating4)4 fold gating5)CHN,2002/11/28,增量式旋转编码器特性：,优点：1）为了提高分辨率，可在后续电路中通过将接收到的输出脉冲信 号进行2倍或4倍的微分，则可相应提高分辨率2到4倍2）可任意选择基准位置，且可无限检测旋转量3）通过A相及B相输出的相位关系，确定轴的转动方向缺点：1）必须通过计数器将输出的脉冲数进行累加，才能测量出轴相 对某一基准位置的绝对旋转角度 2）在测量过程中停电时，会发生数据丢失，并需要重新确定基准 位置,2002/11/28,单圈绝对式旋转编码器,2002/11/28,单圈绝对式旋转编码器,2002/11/28,多圈绝对旋转编码器,2002/11/28,多圈式绝对旋转编码器,A shows the number of revolutions(12 Bits)B shows the number of steps per revolution(13 Bits),2002/11/28,多圈式绝对旋转编码器,2002/11/28,绝对式旋转编码器特性：,优点：1）因测量数据为绝对的角度，且在断电时也可存储，故在 恢复供电时可节省复原的麻烦2）旋转角度用数字输出，不会因干扰等发生数据错乱缺点：1）分辨率不能通过后续的电路进行提高,2002/11/28,领先世界的“CoreTech”,1）CoreTech=core technology2）使用专利的“CoreTech”技术，只需简单按一下按钮就可 完成“电归零”的操作，而无 需手工调整“标志零位”3）高度集成的“ASIC”专用芯片，模块化的 设计，组成了结构形式多样的产品系列,2002/11/28,领先世界的“CoreTech”,4）仅仅采用100多种独立的元件，就可组合出上千万种 不同的型号，分别为：213种不同的增量型分辨率 215种不同的绝对型分辨率 5）一个简单的智能设计：使用小小的筒夹（collets)，就能实现“中空轴型”的115mm的可允许变化轴径 6）多种输出接口：脉冲电压、SSI、RS422及直接带 PROFIBUS、INTERBUS、DEVICENET、CAN,2002/11/28,编码器选型指南,1）增量式或绝对式的选择：要考虑到允许的成本，电源接通时 的原点复位可否，控制速度，抗干扰性等等2）分辨率的精确度：一般为机械综合精度的确1/21/43）中空轴或杆轴：按照安装空间选定的轴的状态 来决定4）轴允许负载：考虑不同安装方法的不同轴负载状态及机械寿 命5）最高响应频率：最高响应频率=（转速/60）*分辨率6）外壳防护等级：要根据使用环境中的灰尘、水、油等程度7）输出电路方式：要考虑连接的后段机器、信号频率、传送距 离、噪音环境等。,2002/11/28,典 型 应 用,1、传动控制 精确的角度测量 电机转速/转向测量 张力控制2、物流系统 堆垛机定位3、包装机械4、机器人定位及自动导航车,