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增量編碼器源碼

發布時間:2023-06-07 02:26:35

1. 絕對式編碼器和增量式編碼器有何區別

絕對式編碼器

絕對式編碼器是直接輸出數字的感測器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤,每條道上有透光和不透光的扇形區相間組成,相鄰碼道的扇區樹木是雙倍關系,碼盤上的碼道數是它的二進制數碼的位數,在嗎盤的一側是光源,另一側對應每一碼道有一光敏元件,當嗎盤處於不同位置時,各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號,形成二進制數。這種編碼器的特點是不要計數器,在轉軸的任意位置都可讀書一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然,嗎道必須N條嗎道。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。

增量式編碼器

增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90。,從而可方便的判斷出旋轉方向,而Z相為每轉一個脈沖,用於基準點定位。它的優點是原理構造簡單,機械平均壽命可在幾萬小時以上,抗干擾能力強,可靠性高,適合於長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。

增量型編碼器(旋轉型)

1、工作原理:

由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,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(相對於一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。

由於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與反轉,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,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由於金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑料碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。

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

2、信號輸出:

信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備介面應與編碼器對應。

信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、plc、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。

如單相聯接,用於單方向計數,單方向測速。

A.B兩相聯接,用於正反向計數、判斷正反向和測速。

A、B、Z三相聯接,用於帶參考位修正的位置測量。

A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由於帶有對稱負信號的連接,電流對於電纜貢獻的電磁場為0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。

對於TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。

對於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。

3、增量式編碼器的問題:

增量型編碼器存在零點累計誤差,抗干擾較差,接收設備的停機需斷電記憶,開機應找零或參考位等問題,這些問題如選用絕對型編碼器可以解決。

增量型編碼器的一般應用:

測速,測轉動方向,測移動角度、距離(相對)。

絕對型編碼器(旋轉型)

絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16 線。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼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。

從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器

旋轉單圈絕對值編碼器,以轉動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼只能用於旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈絕對值編碼器。

如果要測量旋轉超過360度范圍,就要用到多圈絕對值編碼器。

編碼器廠家就找上海開地電子編碼器選型。編碼器生產廠家運用鍾表齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另一組碼盤(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,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重復,而無需記憶。

多圈編碼器另一個優點是由於測量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點, 將某一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。

2. 編碼器工作原理。

1.光電編碼器的工作原理
光電編碼器,是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的感測器。這是目前應用最多的感測器,
光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由於光電碼盤與電動機同軸,電動機旋轉時,光柵盤與電動機同速旋轉,經發光二極體等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號,其原理示意圖如圖1所示;通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速。此外,為判斷旋轉方向,碼盤還可提供相位相差90º的兩路脈沖信號。
根據檢測原理,編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據其刻度方法及信號輸出形式,可分為增量式、絕對式以及混合式三種。
1.1增量式編碼器
增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖a、b和z相;a、b兩組脈沖相位差90º,從而可方便地判斷出旋轉方向,而z相為每轉一個脈沖,用於基準點定位。它的優點是原理構造簡單,機械平均壽命可在幾萬小時以上,抗干擾能力強,可靠性高,適合於長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。
1.2絕對式編碼器
絕對編碼器是直接輸出數字量的感測器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區相間組成,相鄰碼道的扇區數目是雙倍關系,碼盤上的碼道數就是它的二進制數碼的位數,在碼盤的一側是光源,另一側對應每一碼道有一光敏元件;當碼盤處於不同位置時,各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號,形成二進制數。這種編碼器的特點是不要計數器,在轉軸的任意位置都可
讀出一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然,碼道越多,解析度就越高,對於一個具有
n位二進制解析度的編碼器,其碼盤必須有n條碼道。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。
絕對式編碼器是利用自然二進制或循環二進制(葛萊碼)方式進行光電轉換的。絕對式編碼器與增量式編碼器不同之處在於圓盤上透光、不透光的線條圖形,絕對編碼器可有若干編碼,根據讀出碼盤上的編碼,檢測絕對位置。編碼的設計可採用二進制碼、循環碼、二進制補碼等。它的特點是:
1.2.1可以直接讀出角度坐標的絕對值;
1.2.2沒有累積誤差;
1.2.3電源切除後位置信息不會丟失。但是解析度是由二進制的位數來決定的,也就是說精度取決於位數,目前有10位、14位等多種。
1.3混合式絕對值編碼器
混合式絕對值編碼器,它輸出兩組信息:一組信息用於檢測磁極位置,帶有絕對信息功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
光電編碼器是一種角度(角速度)檢測裝置,它將輸入給軸的角度量,利用光電轉換原理
轉換成相應的電脈沖或數字量,具有體積小,精度高,工作可靠,介面數字化等優點。它廣泛應用於數控機床、回轉台、伺服傳動、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。

3. 什麼是增量式編碼器

增量編碼器是相對編碼器,它只是反映被測物體的相對位置,一般沒有斷電的記憶功能,相當於幾何的線段累加,絕對編碼器可以反映被測物體對於坐標原點的絕對位置,相當於幾何的直線。選用是應根據使用的場合確定。另外說一句,絕對編碼器的價格要比增量編碼器價格高很多哦

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