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Industry News

電機為何要安裝編碼器?

更新時間:2024-05-13 瀏覽量:
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某院校的學生到西瑪電機工廠參觀,正巧在總裝分廠看到工人們在為一批電機安裝編碼器。幾個好奇心極強的小哥問一旁指導工人操作的技術人員:電機為什么要安裝編碼器?技術員解釋說編碼器是個信號傳感器,將電機的運行狀態(tài)實時傳送給電機控制器,實現(xiàn)電機的調速、啟停。今天,我們就借這個話題聊聊電機常用的編碼器。

編碼器基本分類
電機的編碼器是一個機械與電子緊密結合的精密測量器件,將信號或數(shù)據(jù)進行編碼、轉換,用以通訊、傳輸和存儲的信號數(shù)據(jù)。按照不同的特征,編碼器分類情況如下:

碼盤和碼尺。直線位移轉換成電信號的編碼器稱為碼尺,角位移轉換成電信的為碼盤。

增量型編碼器。提供位置、角度和圈數(shù)等信息,以每圈脈沖數(shù)定義分別率。

絕對值型編碼器。以角度增量的方式提供位置、角度和圈數(shù)等信息,每個角度增量賦予唯一的編碼。

混合式絕對值編碼器。混合式絕對值編碼器輸出兩組信息:一組信息用于檢測磁極位置,帶有絕對信息功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
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增量式和絕對式編碼器的區(qū)別
增量式編碼器將位移轉換成周期性電信號,電信號再轉變成計數(shù)脈沖,脈沖的個數(shù)表示位移的大小;絕對式編碼器中,每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,表示的值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
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使用增量編碼器時,位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量確定的,而絕對值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)仍是當前的、有效的。
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編碼器選型時應確定的參數(shù)
安裝尺寸、出線方式及防護。包括兩方面:定位止口、軸徑、安裝孔位、電纜出線方式。安裝空間體積;工作環(huán)境防護等級是否滿足要求。

分辨率。編碼器工作時每圈輸出的脈沖數(shù)。

編碼器輸出電氣接口。常見的有推拉輸出型、電壓輸出、集電極開路、線驅動輸出型。其輸出方式應和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
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電機常用的編碼器
增量型編碼器

直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。A、B兩組脈沖相位差90o,可方便地判斷出旋轉方向;Z相每轉一個脈沖,用于基準點定位。其優(yōu)點:原理構造簡單,機械平均壽命可在幾萬小時以上,抗干擾能力強,可靠性高,適合于長距離傳輸。缺點:無法輸出軸轉動的絕對位置信息。
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絕對值型編碼器

直接輸出數(shù)字量的傳感器,傳感器圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關系,碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤的一側是光源,另一側對應每一碼道有一光敏元件;當碼盤處于不同位置時,各光敏元件根據(jù)受光照與否轉換出相應的電平信號,形成二進制數(shù)。
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這種編碼器的特點是不要計數(shù)器,在轉軸的任意位置都可讀出一個固定的與位置相對應的數(shù)字碼。顯然,碼道越多,分辨率就越高,對于一個具有 N位二進制分辨率的編碼器,其碼盤必須有N條碼道。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。
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