馬達編碼器的 功能主 要是得知馬達旋轉的位置或馬達轉動的速度。編碼器又分為絕對型編碼器 與增量型 編碼器,絕對型編碼器是使用硬體機械或二進制、格雷編碼的方式,一個 位置就對 應一個數值,透過這些方式可以得知馬達轉動的準確角度 (下圖左);另一種為增量式編 碼器, 是將馬達移動的位置轉換成週期性的信號,再把這個信號轉變成計數脈 衝,用脈衝 的個數表示位移的大小(下圖右)。
常見問題
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編碼器產品型號大全HEIDENHAIN / SUMTAK / 型號大全[ PDF檔 ]
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編碼器正反轉輸出信號原理
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工業編碼器術語大全■脈衝(PPR) 方形波,也叫矩形波。
■輸出脈衝數/轉(PPR) 旋 轉編碼器轉一圈所輸出的脈衝數發,對於光學式旋轉編碼器,通常與旋轉 編碼器內部的光柵的槽數相同(也可在電路上使輸出脈衝數增加到槽數的 2倍4倍)。
■分辨率 分辨率表示旋轉編碼器的主軸旋轉一周,讀出 位置數據的最大等分數。絕對值型不以脈衝形式輸出,而以代碼形式表示 當前主軸位置(角度)。與增量型不同,相當於增量型的「輸出脈衝/ 轉」?。
■光柵 光學式旋轉編碼器,其光柵有金屬和玻璃兩種。如 是金屬製的,開有通光孔槽;如是玻璃制的,是在玻璃表面塗了一層遮光 膜,在此上面沒有透明線條(槽)。槽數少的場合,可在金屬圓盤上用沖 床加工或腐蝕法開槽。在耐衝擊型編碼器上使用了金屬的光柵,它與金屬 製的光柵相比不耐衝擊,因此在使用上請注意,不要將衝擊直接施加於編 碼器上。
■最大響應頻率(kHz) 是在1秒內能響應的最大脈衝數 (例:最大響應頻率為2KHz,即1秒內可響應2000個脈衝) 公式如下: 最大響應轉速(rpm)/60×(脈衝數/轉)=輸出頻率Hz
■最大響應 轉速(r/min) 是可響應的最高轉速,在此轉速下發生的脈衝可響應公式 如下: 最大響應頻率(Hz)/(脈衝數/轉)×60=軸的轉速rpm
■ 時針方向 從編碼器軸頭方向與時針轉向相同的旋轉方向。(CW)順時針 (CCW)逆時針
■輸出波形 輸出脈衝(信號)的波形。
■輸出信號相位差 二相輸出時,二個輸出脈衝波形的相對的的時間 差。
■電源電壓 給編碼器提供正常工作的電壓值。
■輸出 電壓 指輸出脈衝的電壓。輸出電壓會因輸出電流的變化而有所 變化。各系列的輸出電壓請參照輸出電流特性圖
■輸出電阻(Ω) 互補輸出等輸出電路的內部阻抗
■最小負載阻抗(Ω) 互補輸出等 輸出電路中所允許的最小負載阻抗。
■上升下降時間(uS) 脈衝從 幅度10%處上升到幅度90%的時間 脈衝從幅度90%處下降到幅度10%的時間
■絕緣阻抗(MΩ) 編碼器的所有外露線與殼體之間的阻抗值。
■旁路電容器、分流電容器 在旋轉編碼器的電路0V和編碼器的主體 間所加的電容器
■近似正弦波 為了內插及在低速範圍內的穩定,所 提供的類似正弦波狀的模擬信號,也稱准正弦波。
■振幅(V) 近似 正弦波輸出的兩振幅平均值
■偏壓(V) 近似正弦波輸出的信號的 直流份量
■脈衝擺動(V) 近似正弦波輸出的振幅的變化量。
■ 極點頻率(kHz) 在近似正弦波輸出時,輸出振幅為3dB阻尼的頻率。
■內插法 內插分割,利用近似正弦波把每一週期模擬性的分割方法
■UVW信號 電機無電刷化的相位差120的3路信號(電角度)
■ 軸承壽命(h) 軸承壽命與輸入旋轉數軸負載成反比,軸向負載是軸向加 負載,兩種負載都是在軸旋轉時所允許的動力負載
■軸向串動 (mm) 是指從安裝編碼後的狀態開始,電機軸等的前後變動量。
■ 徑向跳動(mm) 指電機等的偏差量(偏心量的2倍)
■端面跳動(mm) 固定軸,使法蘭盤面轉動時,電機等法蘭盤面的端面擺動量。
■TIR 使用度盤式指示器(千分表)等測定器時所指示的全寬(度)讀數。
■起動轉矩(N.m) 使處於靜止狀態的編碼器軸旋轉必要的力矩。一般 情況下運轉中的力矩要比起動力矩小。
■允許角加速度(rad/s2) 加速度的角度表現,是單位時間內的角度(rad)的增長量
■軸允許 負荷(N) 表示可加在軸上的最大負荷,有徑向和軸向負荷兩種。徑向負 荷對於軸來說,是垂直方向的,受力與偏心偏角等有關;軸向負荷對軸來 說,是水平方向的,受力與推拉軸的力有關。這兩個力的大小影響軸的機 械壽命
■軸慣性力矩(kg.m2) 該值表示旋轉軸的慣量和對轉速變化 的阻力
■轉速(rpm) 該速度指示編碼器的機械載荷限制。如果超出 該限制,將對軸承使用壽命產生負面影響,另外信號也可能中斷。
■ 格雷碼(Gray) 格雷碼是高級數據,因為是單元距離和循環碼,所以很安 全。每步只有一位變化。數據處理時,格雷碼須轉化成二進制碼。
■ 消耗電流(mA) 提供給編碼器標準規定電源電壓下測得的編碼器最大工 作電流
■允許注入電流(mA) 電壓輸出,集電極開路輸出等輸出電路 允許流入編碼器的電流值
■工作溫度(℃) 滿足參數的環境溫 度,表示外部溫度及安裝部分(法蘭盤軸)溫度
■貯存溫度(℃) 不能引起旋轉編碼器功能變壞的環境溫度(不通電)
■耐衝擊 (m/s2) 型式評價試驗時,進行右面的衝擊試驗,並開始合格時,表示 其加速度。 條件:衝擊波形正弦半波 衝擊方向XYZ方向 衝擊次數各方向2次,(計6次)
■耐振動(m/s2) 型 式評價試驗時,進行右面的衝擊試驗,並開始合格時,表示其加速度。 條件:振動10Hz-200Hz 掃瞄週期10分 振動方向XYZ方向 振動時間各方向2小時(計6小時)
■準確度: 輸出脈衝數累加得到的回轉角與理論回轉角之差
■週期誤差: 輸出脈衝數週期與理論脈衝數週期之差
■ 相鄰週期誤差: 相鄰沖數週期之差
■輸出碼制包括: 自然 二進制碼自然二進制碼 格雷碼循環二進制碼 余格雷碼??適用於 一轉的分度數不是2的乘方的循環二進制碼。 BCD碼 二-十進制符 號:把十進制符號的各行都單獨的變換為二進制符號的符號
■正邏輯 符號1為高電平 0為低電平
■負邏輯 符號0為高電平 1為低電平
■傳送距離 脈衝信號的傳送距離關係到以下因素, 頻率、輸出電 路、輸入電路、傳輸線、發送頻率
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絕對值編碼器
(1) 單相迴轉和多次迴轉 的區別是什麼? 單相迴轉是:把編碼器的軸的一 次迴轉範圍進行分割,迴轉1週後可顯示最初的數據,因此共迴轉了幾次 無法判斷。
多 次迴轉是:編碼器的軸的迴轉數進行計數,並且在停電的情況下,也具有 對編碼器的軸的迴轉進行計數的功能。
(2)進法輸出 (binary)時,什麼情況下可讀取數據? 上只限定於絕對值編碼器,讀取 數據有兩種方式:在輸出信號高低轉換時進行讀取的是靜法和在某一定的 時間裡讀取數據的是動法。
從檢出精度的角度來看,採用靜的方法更加精準,但如 果採用動的方法可縮短讀取周期並也可達到與靜法同樣精準的程度。
(3)多次迴轉式絕對值編碼器, 在停電時,其迴轉的數據是否能追加? 在說明書裡記載的最高迴轉數以 下的情況下,停電時數據也可追加。
(4) 怎樣重新設 定絕對值編碼器的數據? 單相迴轉式是無法重新設定數據 的。
但可將接 受信號器中的,可將任意數據設定為0,則其效果與重新設定一樣。
多次迴轉式的 迴轉次數數據,可以輸入重設信號進行重新設定。
雙方向通信型號(本公司的 ASE,ASF)等,還可事先進行數據設定。
(5) 編碼器在讀 取數據時出??現錯誤的原因是什麼? 有配線錯誤的可能。
若是上定期的發生,則 可能是受噪波的影響,此時建議採用多次讀取方式。
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編碼器安裝使用注意事項一、機械方面
(1) 實心軸 類:
1.1編碼器軸與用戶 端輸出軸之間應採用彈性軟連接,以避免因用戶軸的串動、跳動,造成編 碼器軸系和碼盤的損壞。
1.2安裝時應注意允許的軸負載,不得超過極限負載。
1.3應保證編碼器軸與用戶輸出軸的不 同軸度<0.20mm,與軸線的偏角<1.5°。
1.4安裝時嚴禁敲擊和摔打碰撞,以免 損壞軸系和碼盤。
(2) 空心軸類:
2.1要避免與 編碼器鋼性接觸,應採用板彈簧。
2.2安裝時請注意允許的軸負載,編碼器應輕輕推入被套軸,嚴 禁用錐敲擊,以免損壞軸和碼盤。
2.3安裝軸必須滿足以下要求: 軸向串動<0.5mm 徑向跳動< 0.1mm 端面跳動<0.1mm。2.4長期使用時,請檢查板彈簧對編碼器是否 鬆動;固定編碼器的螺釘是否鬆動。
二、 電器方面
(1)請不要將編碼器的輸出線與動力線等繞在一起或者同一管 道傳輸,也不宜在配電盤附近使用。
(2)配線時應採用屏蔽電纜。
(3)開機前應仔細檢查,接線是否正 確。
(4)長距離傳輸 時,應考慮信號衰減因素,選用輸出阻抗低,抗干擾能力強的輸出方式。
(5)注意不要超過編碼器 的極限轉速,如超過極限轉速時,電信號可能會丟失。
三、 環境方面
(1)因為編碼器是精密儀器,使用時 應注意周圍有無震源。
(2)不是防漏結構的編碼器不要濺上水、油等,必要時加上防護罩。
(3)請注意環境溫度、濕 度是否在儀器使用要求範圍。
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增量型編碼器
(1) 有確認增 量型(Incremental)編碼器脈衝是否洩漏的方法嗎? 從原點位置到下一個原點位置之 間的脈衝進行計數,從而可確認脈衝是否洩漏。
另外以編碼器的迴轉速度,也可對脈 衝的幅度進行測定,確定脈衝是否洩漏。
(2) 增量型 (Incremental)編碼器的計數錯誤的原因是什麼? 產生計數錯誤可能有以下幾種可 能。
首先,編 碼器的軸與驅動之間產生空轉而產生計數錯誤。
這時將會產生上定期的大量計數錯 誤。
其次,由 於噪波等的影響也會產生計數錯誤。
這也是上定期的,但若只有少量的技數錯 誤,可認為是受噪波的影響。
(3) 只 憑編碼器可決定原點的位置嗎?
Z信號在什麼情況下輸出如果增量型(Incremental)編碼器帶有Z 信號的情況下,原點位置可決定
為了使編碼器的計數位置與原點位置相吻合,在決定原點位置時 請根據A,B,Z信號的理論來進行。 例:絕對值(absolute)編碼器 能在任意地方設定原點
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測量精度
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測量標準程序
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編碼器使用環境
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編碼器結線注意事項
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機械設計類型和安裝
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IRH / IRT3 編碼器安裝
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IRH5 編碼器安裝
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IRM3 編碼器安裝
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編碼器用語說明 1
用 語 單 位 解 說 脈衝(近似矩形波) _ 方波。 也稱為矩形波。
輸出脈衝數 P/R 當旋轉編碼器旋轉一圈時輸出
要進行的脈衝週期數。
在SH型傳感器中,當狹縫盤旋轉一次時,從傳感器輸出的脈衝週期數。
90‧相位差2信號 _ 電角度為90度的兩個信號。
波形比(佔空比) % 當一個週期的波形取為100%時,“H”
水平或1“L”水平比。
上升時間(tr)
下降時間(tf)ns
(μs)10~90%的輸出脈衝。
響應頻率 Hz 在輸入脈衝中,波形比,相位滿足規格的頻率。 參考振盪器 _ 那些產生用作測量時間的參考的脈衝。 時鐘? _ 以恆定間隔產生的脈衝序列給出時間參考。 定期操作 _ 計算脈衝週期併計算。 取樣時間 s 測量輸入脈衝的時間。 取樣脈衝 _ 要測量的輸入脈衝“。 微處理器 _ 單元配置使用微處理器。 存儲方式 _ 一種暫時存儲先前數據並在數據轉換時顯示它的方法。 (也稱為鎖存器)。 暫停時間 _ 從信號測量時間到下一次信號測量的時間。 零抑制 _ 在顯示的數值中不顯示不必要的零。 BCD碼 _ Binary Coded Decimal 2進制編碼10進制代碼。
通過將10進制代碼的每個數字單獨轉換為2進制代碼而獲得的代碼。
正邏輯輸出(有效高) _ 共接點為高電壓。 負邏輯輸出(激活低) _ 共接點為低電壓。
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編碼器用語說明 2
用 語 單 位 解 說 電壓輸出 _ 輸出具有接地發射極的晶體管集電極的電路。
電流輸出 _ 它直接輸出晶體管的集電極。
互補輸出
(推拉)_ 具有射極跟隨器的恆壓輸出的輸出電路。
高速響應,遠距離傳輸成為可能。
允許流入電流
(吸入電流)mA 關於開路集電極等輸出電路
流入轉速表側的電流允許值。
允許電壓
(施加電壓)V 在開路集電極等輸出電路中,向轉速計側施加的電壓的容許值。 飽和電壓 V 輸出電路晶體管飽和時,集電極與發射極之間的電壓。 讀取信號
(抑制信號)_ 輸出信號通知外部數據的切換狀態。 分周 _ 與輸入信號的頻率的1 / n(n為整數)同步的信號。
倍周 _ 與n次同步的信號(n為整數)輸入信號的頻率。
一次輸出 _ 信號輸出一定時間(b)達到一定的設定值。
保持輸出 _ 只要在設定了某個設定值時輸出的信號沒有來自外部的指令
信號繼續輸出。
無電壓 _ 無電壓接觸。 孤立 _ 絕緣內外隔離。 輸入電阻
(輸入阻抗)kΩ 在運行狀態下從轉速表等設備的輸入端看設備端時的電阻值。
輸入電阻通常用並聯連接的電阻和數值來表示。輸出電阻
(輸出阻抗)kΩ 輸出電路內部電阻如SH型傳感器。
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編碼器用語說明 3
用 語 單 位 解 說 滿量程(fs) _ 規格指定頻率的最大值。 線性精度 ±% 精度從滿量程的1/10到滿量程值。 響應時間 ms 時間(t’)從曲線的10%到90%,直到達到滿量程值。 旋轉編碼器
(增量式)_ 輸出脈衝串或正弦波的周期性序列的類型的檢測器。 該位置是通過積分脈衝序列獲得的。 絕對式編碼器 _ 通過二進制碼或格雷碼作為絕對位置的值輸出機械位移量的系統的檢測器。 檢測器電源電壓 V 它被提供給旋轉編碼器和SH檢測器
電源電壓。
檢測器供給電流 mA 向低端編碼器或SH檢測器供電
應用時,流向編碼器和SH檢測器
該電流。
評價malachi功能 _ 通過設備上的速率設置開關,可以將輸入脈衝修正為0.001~至99.999%
修正值竹設置信念(%)
(輸出脈衝數) - 投入的數量 x 設定值%/100
(例)對10個輸入脈衝進行40%校正時的輸出脈衝數
輸出脈衝數= 10 x 10/100=4(脈衝)面板安裝 _ 那些可以通過嵌入面板來安裝的) DIN _ Deutsche Industrie Norm德國工業標準。 防爆控制器 _ 適用於存在爆炸性環境的危險場所安裝的電氣設備的防爆型結構:
還有其他的方法,如壓力防爆,安全增加 - 助推器爆炸線性輸出 _ 專用IG用於高速,長距離傳輸。 當信號為正相,負相時因為它是輸出的,所以它是抗噪聲的。 還有,斷線檢測是可能的。
線性解碼IC _ 接收由線路驅動器輸出的信號的專用IC。
自動循環計算 _ 在測量方法隨頻率變化的方法中,
通常用參考時間(0和測量脈衝數(P))計算1個脈衝頻率“1 / T = P / tj”
在參考時間內(如果不輸入北),則成為自動計算一次脈衝測量週期的方法。F / V轉換方法 _ 一種轉換成與頻率成比例的電壓值的方法。 F / I轉換方法 _ 一種轉換成與頻率成正比的當前值的方法。 串列通訊 _ 在一行上發送具有時滯的數據信號的通信系統。