編碼器應(yīng)用問答

一 增量旋轉(zhuǎn)編碼器選型有哪些注意事項(xiàng)?

　　應(yīng)注意三方面的參數(shù)：

　　1 械安裝尺寸

　　包括定位止口，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(hù)等級(jí)是否滿足要求。

　　2 分辨率

　　即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)，是否滿足設(shè)計(jì)使用精度要求。

　　3 電氣接口

　　編碼器輸出方式常見有推拉輸出(F型HTL格式)，電壓輸出(E)，集電極開路(C，常見C為NPN型管輸出，C2為PNP型管輸出)，長線驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。

　　二 如何使用增量編碼器?

　　1 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異，使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來計(jì)量，數(shù)目從6到5400或更高，脈沖數(shù)越多，分辨率越高;這是選型的重要依據(jù)之一。

　　2 增量型編碼器通常有三路信號(hào)輸出(差分有六路信號(hào))：A,B和Z，一般采用TTL電平，A脈沖在前，B脈沖在后，A,B脈沖相差90度，每圈發(fā)出一個(gè)Z脈沖，可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向。

　　3 使用PLC采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)模塊;在工控自動(dòng)化的如今，使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)板卡;使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，建議選用帶光電耦合器的輸入端口。

　　4 建議B脈沖做順向(前向)脈沖，A脈沖做逆向(后向)脈沖，Z原點(diǎn)零位脈沖。

　　5 在電子裝置中設(shè)立計(jì)數(shù)棧。

　　三 關(guān)于電源供應(yīng)及編碼器和PLC連接

　　一般編碼器的工作電源有三種：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你買的編碼器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V電源，需注意的是：

　　1 編碼器的耗電流，在PLC的電源功率范圍內(nèi)。

　　2 編碼器如是并行輸出，連接PLC的I/O點(diǎn)，需了解編碼器的信號(hào)電平是推拉式(或稱推挽式)輸出還是集電極開路輸出，如是集電極開路輸出的，有N型和P型兩種，需與PLC的I/O極性相同。如是推拉式輸出則連接沒有什么問題。

　　3 編碼器如是驅(qū)動(dòng)器輸出，一般信號(hào)電平是5V的，連接的時(shí)候要小心，不要讓24V的電源電平串入5V的信號(hào)接線中去而損壞編碼器的信號(hào)端。(我公司也可以做寬電壓驅(qū)動(dòng)器輸出(5-30 Vdc)，有此要求定貨時(shí)要注明)

　　四 在很多的情況之下是編碼器并沒有壞，而只是干擾的原因，造成波型不好，導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)。請(qǐng)教如何進(jìn)行判斷?

　　編碼器屬精密元件，這主要因?yàn)榫幋a器周圍干擾比較嚴(yán)重，比如：是否有大型電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)頻繁起動(dòng)造成干擾，是否和動(dòng)力線同一管道傳輸?shù)取?/P>

　　選擇什么樣的輸出對(duì)抗干擾也很重要，一般輸出帶反向信號(hào)的抗干擾要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上電源8根線，而不是5根線(共零)。帶反向信號(hào)的在電纜中的傳輸是對(duì)稱的，受干擾小，在接受設(shè)備中也可以再增加判斷(例如接受設(shè)備的信號(hào)利用A、B信號(hào)90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時(shí)，計(jì)為一有效脈沖，此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾性能(計(jì)數(shù)準(zhǔn)確))。

　　就是編碼器也有好壞，其碼盤電子芯片內(nèi)部電路信號(hào)輸出的差別很大，要不然怎么一個(gè)1000線的增量型編碼器會(huì)從300多元到3000多元差別那么大呢?

　?、倥懦?搬離、關(guān)閉、隔離)干擾源

　?、谂袛嗍欠駷闄C(jī)械間隙累計(jì)誤差

　?、叟袛嗍欠駷榭刂葡到y(tǒng)和編碼器的電路接口不匹配(編碼器選型錯(cuò)誤);

　　①②③方法償試后故障現(xiàn)象排除，則可初步判斷，若未排除須進(jìn)一步分析。

　　判斷是否為編碼器自身故障的簡(jiǎn)單方法是排除法。排除法的具體方法是：用一臺(tái)相同型號(hào)的編碼器替換上去，如果故障現(xiàn)象相同，可基本排除是編碼器故障問題，因?yàn)閮膳_(tái)編碼器同時(shí)有故障的小概率事件發(fā)生可能很小，可以看作為0。假如換一臺(tái)相同型號(hào)編碼器上去，故障現(xiàn)象立刻排除，則可基本判定是編碼器故障。

　　五 何為長線驅(qū)動(dòng)?普通型編碼器能否遠(yuǎn)距離傳送?

　　長線驅(qū)動(dòng)也稱差分長線驅(qū)動(dòng)，5V，TTL的正負(fù)波形對(duì)稱形式，由于其正負(fù)電流方向相反，對(duì)外電磁場(chǎng)抵消，故抗干擾能力較強(qiáng)。

　　普通型編碼器一般傳輸距離是100米，如果是24V HTL型且有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的，傳輸距離300-400米。

　　六 能否簡(jiǎn)單介紹下旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)直線位移的方法?

　　1 使用“彈性連軸器”將旋轉(zhuǎn)編碼器與驅(qū)動(dòng)直線位移的動(dòng)力裝置的主軸直接聯(lián)軸。

　　2 使用小型齒輪(直齒，傘齒或蝸輪蝸桿)箱與動(dòng)力裝置聯(lián)軸。