编码器的分类
根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式,根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、***式以及混合式三种。
增量式编码器 光电编码器
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90。从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。它的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的***位置信息。
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机械数据
连接帽材料 没有
外壳材料 钢
外壳涂层 阴极防腐蚀防护(> 720小时耐盐雾测试)
法兰形式 Clamp, ø 50 mm
法兰材料 铝
轴的类型 Solid, Single Flat, Length = 15 mm
轴的直径 ø 6 mm (0.24")
轴的材料 不锈钢 V2A (1,4305; 303)
比较大轴负载 轴向 40 N (4.5 lbs), 径向 110 N
**小机械寿命 430 (20 N / 40 N), 150 (40 N / 60 N), 100 (40 N / 80 N), 55 (40 N / 110 N)
转子转动惯量 ≤ 30 gcm² [≤ 0.17 oz-in²]
摩擦力矩 ≤ 3 Ncm @ 20 °C (4.2 oz-in @ 68 °F)
最高机械速度 ≤ 12000 1/min
耐冲击性 ≤ 100g (6毫秒半弦波, EN 60068-2-27)
持久的抗冲击性 ≤ 10G(16毫秒半弦波,EN60068-2-29)
耐振动性 ≤ 10 g (10 Hz – 1000 Hz, EN 60068-2-6)
长度 46 mm (1.81")
重量 330 g (0.73 lb)
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应用:
运动控制 (位置和速度)
驱动系统
机器人
光电编码器 增量式编码器
增量式编码器轴旋转时,有相应的相位输出。其旋转方向的判别和脉冲数量的增减,需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定,并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z信号,作为参考机械零位。当脉冲已固定,而需要提高分辨率时,可利用带90度相位差A,B的两路信号,对原脉冲数进行倍频。
光电编码器是目前应用**多的编码器,它通过光电转换装置将输出轴上的机械位移量转换成脉冲或数字量。
增量式光电编码器的输出信号波形
作用原理
A、B两点对应两个光敏接受管,A、B两点间距为S2,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其它的速度匀速转动时,输出波形中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍然相同。增量式光电编码器内部工作原理示意图如下图四表示:
如果角度码盘做变速运动,把它看成多个运动周期的组合,那么每个运动周期输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍然相同。通过输出波形我们可知每个运动周期的时序。
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增量式光电编码器的组成
在光栅板上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光缝隙之间一个增量周期;检测光栅上刻有A、B两组与光栅板相对应的透光缝隙,用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线。它们的节距和码盘上的节距相等。并且两组透光缝隙错开1/4节距,使得光电检测器件输出的信号在相位上相差90度电角度。
当码盘随着被测轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上透过缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件就输出两组相位相差90度电角度的近似于正弦波的电信号,电信号经过转换电路的信号处理,可以得到被测轴的转角或速度信息。增量式光电编码器输出信号波形
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