SICK編碼器工作輸出信號詳細介紹
由機械位置決定的每個位置的性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用直計數,什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
由于SICK編碼器在定位方面明顯地優于增量式編碼器,
SICK編碼器已經越來越多地應用于工控定位中。型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用并行輸出,其每位輸出信號必須確保連接很好,對于較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,編碼器在多位數輸出型,般均選用串行輸出或總線型輸出,德國的型編碼器串行輸出常用的是SSI(同步串行輸出)。
SICK編碼器運用鐘表齒輪機械的原理,當碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量范圍,這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼不重復,而無需記憶。多圈編碼器另個優點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調試難度。多圈式編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用于工控定位中。
SICK編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個數表示位移的大小。式編碼器的每個位置對應個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
SICK編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的結果出現后才能知道。
解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作找參考點,開機找零等方法。
比如,打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的陣響,它在找參考零點,然后才工作。
這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚不允許開機找零(開機后就要知道準確位置),于是就有了編碼器的出現。
SICK編碼器因其每個位置、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
SICK編碼器光碼盤上有許多道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線編排,這樣,在編碼器的每個位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得組從2的零次方到2的n-1次方的的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
SICK編碼器軸與機器的連接,應使用柔性連接器。在軸上裝連接器時,不要硬壓入。即使使用連接器,因安裝不良,也有可能給軸加上比允許負荷還大的負荷,或造成撥芯現象,因此,要特別注意。
軸承壽命與使用條件有關,受軸承荷重的影響特別大。如軸承負荷比規定荷重小,可大大延長軸承壽命。
不要將旋轉編碼器進行拆解,這樣做將有損防油和防滴。防滴型產品不宜長期浸在水、油中,表面有水、油時應擦拭干凈。SICK編碼器上的振動,往往會成為誤脈沖發生的原因。因此,應對設置場所、安裝場所加以注意。每轉發生的脈沖數越多,旋轉槽圓盤的槽孔間隔越窄,越易受到振動的影響。在低速旋轉或停止時,加在軸或本體上的振動使旋轉槽圓盤抖動,可能會發生誤脈沖。
關于配線和連接
誤配線,可能會損壞內部回路,故在配線時應充分注意:
配線應在電源OFF狀態下進行,電源接通時,若輸出線接觸電源,則有時會損壞輸出回路。
若配線錯誤,則有時會損壞內部回路,所以配線時應充分注意電源的極性等。
若和高壓線、動力線并行配線,則有時會受到感應造成誤動作成損壞,所以要分離開另行配線。
延長電線時,應在10m以下。并且由于電線的分布容量,波形的上升、下降時間會較長,有問題時,采用施密特回路等對波形進行整形。
為了避免感應噪聲等,要盡量用短距離配線。向集成電路輸入時,特別需要注意。
電線延長時,因導體電阻及線間電容的影響,波形的上升、下降時間加長,容易產生信號間的干擾(串音),因此應用電阻小、線間電容低的電線(雙絞線、屏蔽線)。
對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米 [1] 。
SICK編碼器軸旋轉時,有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減,需借助后部的判向電路和計數器來實現。其計數起點可任意設定,并可實現多圈的無限累加和測量。還可以把每轉發出個脈沖的Z信號,作為參考機械零位。當脈沖已固定,而需要提高分辨率時,可利用帶90度相位差A,B的兩路信號,對原脈沖數進行倍頻。
SICK編碼器軸旋轉器時,有與位置對應的代碼(二進制,BCD碼等)輸出,從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。它有個零位代碼,當停電或關機后再開機重新測量時,仍可準確地讀出停電或關機位置地代碼,并準確地找到零位代碼。般情況下的測量范圍為0~360度,但特殊型號也可實現多圈測量。
主要的區別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,而不是數字量信號。它的出現主要是為了滿足電氣域的需要-用作電動機的反饋檢測元件。在與其它系統相比的基礎上,人們需要提高動態特性時可以采用這種編碼器。
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