编码器的工作原理与应用


编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的仪表设备。

1、按码盘的刻空方式不同分类
     编码器把角位移转换成电信号成为码盘,直线位移转换成电信号称为码尺。
(1)绝对值型编码器
    该编码器每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关。在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区树木是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在吗盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当吗盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。
(2)增量式编码器
    该编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。其转轴每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号,然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲),通常为A相、B相、Z相输出,A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。

2、以编码器的机械安装形式分类
(1)有轴型编码器
     有轴型又可分为夹紧法兰型,同步法兰型,伺服安装型等
(2)轴套型编码器
     轴套型又可分为半空型、全空型、大口径型

3、以编码器工作原理分类
(1)光电式
(2)磁电式
(3)触点电式

4、编码器常见故障及解决方法
(1)编码器本身故障
        指编码器本身元器件出现故障,导致其不能产生和输出正确的波形,这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。
(2)编码器连接电缆故障
        遇到这种问题,首先要考虑是否是因为电缆固定不紧,造成松动引起开焊或断路,如果是则需卡紧电缆。再者要考虑编码器电缆断路、短路或接触不良等问题,确认是否要更换电缆或接头。
(3)编码器+5V电源下降
        这种故障指是+5V电源过低,编码器通常不能低于4.75V,造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗,这时需检修电源或更换电缆。
(4)绝对式编码器电池电压下降
        这种故障通常有含义明确的报警,这时需更换电池,如果参考点位置记忆丢失,还须执行重回参考点操作。
(5)编码器电缆屏蔽线未接或脱落
        这会引入干扰信号,使波形不稳定,影响通信的准确性,必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
(6)编码器安装松动
        这种故障会影响位置控制 精度,造成停止和移动中位置偏差量超差,甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警,请特别注意。
(7)光栅的污染会使信号输出幅度下降,必须用脱脂棉沾无水酒精轻轻擦除油污。

     编码器被广泛应用于机器人、自动装配机、自动生产线、数控机床与机械附件、电梯、纺织机械、缝制机械、橡塑机械、制图仪、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机械(定数)、测角仪等领域。


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