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德國海德漢(HEIDENHAIN)編碼器主要分類與工作原理

更新時間:2021-06-07      點擊次數(shù):2277

 編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號,前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種;按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),而與測量的中間過程無關(guān)。

它的主要分類

1、按碼盤的刻孔方式不同分類

(1)增量型:就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號,

編碼器(圖1)

然后對其進行細分,斬波出頻率更高的脈沖),通常為A相、B相、Z相輸出,A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。

(2)值型:就是對應(yīng)一圈,每個基準的角度發(fā)出一個唯yi與該角度對應(yīng)二進制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。

2、按信號的輸出類型分為:電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅(qū)動輸出。

3、以編碼器機械安裝形式分類

(1)有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。 

(2)軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

4、以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點電刷式。

   工作原理

由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,

編碼器(圖5)

有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。

由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

   海德漢編碼器的優(yōu)勢,

海德漢的角度編碼器模塊由角度編碼器與高精度軸承組成,并已調(diào)整至jia配合狀態(tài)。該角度編碼器模塊的特點是測量精度及軸承精度高,且分辨率*并具有zui高重復(fù)精度。啟動扭矩低,因此運動平穩(wěn)。采用分離聯(lián)軸器、實心軸的ROD角度編碼器特別適用于軸轉(zhuǎn)速高并要求較大公差的應(yīng)用。高精度的聯(lián)軸器允許± 1 mm以內(nèi)的軸向運動 

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