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上海方未機(jī)械設(shè)備有限公司
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意爾創(chuàng)ELTRA增量編碼器工作原理
2017-4-18 閱讀(1573)
意爾創(chuàng)ELTRA增量編碼器工作原理
意爾創(chuàng)增量編碼器工作原理
意爾創(chuàng)ELTRA增量編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一連串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器。這些脈沖用來(lái)控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可以用來(lái)測(cè)量直線位移。旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)可由下列裝置進(jìn)行處理：數(shù)控裝置（CNC）、可編程邏輯控制器（PLC）、控制系統(tǒng)等。這些傳感器主要應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)器人、電機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制裝置。在Eltra編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)以由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的徑向分度盤的旋轉(zhuǎn)為依據(jù)，同時(shí)被一個(gè)紅外光源垂直照射，光把碼盤的圖像投射到接收器表面上。接收器覆蓋著一層衍射光柵，它具有和光盤相同的窗口寬度。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。再使低電平信號(hào)上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方形脈沖，這就必須用電子電路來(lái)處理。讀數(shù)系統(tǒng)通常采用差分方式，即將兩個(gè)波形一樣但相位差為180°(電氣上）的不同信號(hào)進(jìn)行比較，以便提高輸出信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。讀數(shù)是在兩個(gè)信號(hào)的差別基礎(chǔ)上形成的，從而消除了干擾。此方法稱為“共同偏移法”，因?yàn)楦蓴_信號(hào)對(duì)每一個(gè)波形都以相同的方法交疊在一起。
增量編碼器給出兩相方波，它們的相位差90°（電氣上），通常稱為A通道和B通道。其中一個(gè)通道給出與轉(zhuǎn)速有關(guān)的信息，與此同時(shí)，通過(guò)兩個(gè)通道信號(hào)進(jìn)行順序?qū)Ρ?，得到旋轉(zhuǎn)方向的信息。還有一個(gè)特殊信號(hào)稱為Z或零通道，該通道給出編碼軸的零位，此信號(hào)是一個(gè)方波與A通道方波的中心線重合。
增量型編碼器精度取決于機(jī)械和電氣兩種因素，這些因素包括：光柵分度誤差、光盤偏心、軸承偏心、電子讀數(shù)裝置引入的誤差以及光學(xué)部分的不性。確定編碼器精度的測(cè)量單位是電氣上的度數(shù)，編碼器精度決定了編碼器產(chǎn)生的脈沖分度。以下用360°電氣度數(shù)來(lái)表示機(jī)械軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，而軸的轉(zhuǎn)動(dòng)必須是一個(gè)完整的周期。要知道多少機(jī)械角度相當(dāng)于電氣上的360°，可以用下列公式來(lái)計(jì)算：
電氣 360° =機(jī)械 360° /（n°脈沖/轉(zhuǎn)）。
編碼器分度的誤差是以電氣角度為單位的兩個(gè)連續(xù)脈沖波的zui大偏移來(lái)表示。誤差存在于任何編碼器中，這是由前述各因素引起的。Eltra增量編碼器的zui大誤差為±25電氣角度（在已聲明的任何條件下），相當(dāng)于額定值偏移±7%，至于相位差90°（電氣上）的兩個(gè)通道的zui大偏差為±35電氣度數(shù)相當(dāng)于額定值偏移±10%左右。
UVW信號(hào)增量型編碼器
除了上述傳統(tǒng)的編碼器外，還有一些是與其它的電氣輸出信號(hào)集成在一起的增量編碼器。與UVW信號(hào)集成的增量型編碼器就是實(shí)例，它通常應(yīng)用于交流伺服電機(jī)的反饋。這些磁極信號(hào)一般出現(xiàn)
在交流伺服電機(jī)（或無(wú)電刷電機(jī)）中，UVW信號(hào)一般通過(guò)模擬磁性元件的功能而設(shè)計(jì)的。在Eltra編碼器中，這些UVW信號(hào)是用光學(xué)方法生成，并以三個(gè)方波的形式出現(xiàn)，它們彼此偏移120°。
為了便于電機(jī)啟動(dòng)，控制電動(dòng)機(jī)用的驅(qū)動(dòng)器需要這些正確的信號(hào)。這些UVW磁極脈沖可在機(jī)械軸旋轉(zhuǎn)中重復(fù)許多次，因?yàn)樗鼈冎苯尤Q于所連接的電機(jī)磁極數(shù)，并且用于4、6或更多極電機(jī)的
UVW信號(hào)。
EL 30 E / H / I 增量編碼器主要特性：
30 mm[EL30 E/H/I]迷你型編碼器系列，尺寸緊湊、性能好
· 分辨率zui高可達(dá)1，024脈沖/轉(zhuǎn)，可帶零相位
· 多種電氣信號(hào)輸出方式
· 供電電源可達(dá) 24 VDC
· 輸出頻率zui高可達(dá) 100KHz
· 電纜輸出或連接器輸出
· 多種法蘭連接方式
· zui高zui高轉(zhuǎn)速可達(dá) 3,000RPM
· 防護(hù)等級(jí)zui高可達(dá) IP54
| ELTRA意爾創(chuàng) EL 30 E 增量編碼器電氣特性 | |
| 分辨率 | 1～1 0 2 4 脈沖/轉(zhuǎn) |
| 供電電源 | 5 V D C / 8～2 4 V D C |
| 無(wú)負(fù)載輸入電流 | 1 0 0 m A zui大 |
| zui大電流 | 每個(gè)通道50m A 每個(gè)通道20m A（長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)） |
| 電氣信號(hào)輸出方式 | NPN / NPN集電極開路/推挽/長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng) |
| 輸出頻率 | 100 K H z |
| 頻率計(jì)算 | F = （RPM × 分辯率）/60 |
| ELTRA意爾創(chuàng) EL 30 H 增量編碼器機(jī)械特性 | |
| 軸徑 | ø 4 g 6 m m ( E L 3 0 E ) ø 6 g 6 m m ( E L 3 0 E / H / I ) |
| 防護(hù)等級(jí) | IP 54 |
| zui大 | 3 , 000RPM |
| zui大軸負(fù)載 | 5 N (0.5 Kgf) 軸向 5 N (0.5 Kgf) 徑向 |
| 沖擊 | 50 G(11 ms) |
| 振動(dòng) | 1 0 G ( 1 0～2 0 0 0 H z ) |
| 軸承壽命 | 109 轉(zhuǎn) |
| 軸承 | 雙滾珠軸承 |
| 軸材料 | 不銹鋼 AISI 303 |
| 軸材料 | 鋁 AA2011 |
| 外殼材料 | PA66 加玻纖 |
| 工作溫度 | 0～60 °C |
| 儲(chǔ)存溫度 | -25～70 °C |
| 重量 | 50g |
