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东莞市广联自动化科技有限公司
主营产品： HYDAC压力开关,BURKERT电磁阀,WAUKEE流量计,ATOS油泵,德国REXROTH电磁换向阀，BERNSTEIN传感器 |
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2021-5-10 阅读(1049)
| 提 供 商 | 东莞市广联自动化科技有限公司 | 资料大小 | 56.8KB |
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| 资料图片 | 下载次数 | 36次 | |
| 资料类型 | WORD 文档 | 浏览次数 | 1049次 |
编码器工作原理
由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别库伯勒编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得库伯勒编码器的零位参考位。库伯勒编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。分辨率—库伯勒编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果库伯勒编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。库伯勒编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA库伯勒编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。一般地，旋转库伯勒编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。故障现象：1、旋转库伯勒编码器坏（无输出）时，变频器不能正常工作，变得运行速度很慢，而且一会儿变频器保护，显示“PG断开”...联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。库伯勒编码器pg接线与参数矢量变频器与库伯勒编码器pg之间的连接方式，必须与库伯勒编码器pg的型号相对应。一般而言，库伯勒编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口，因此选择合适的pg卡型号或者设置合理.
库伯勒编码器一般分为增量型与绝对型，它们存着最大的区别：在增量库伯勒编码器的情况下，位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的，而绝对型库伯勒编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里，每个位置的输出代码的读数是只有一个的； 因此，当电源断开时，绝对型库伯勒编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的；不像增量库伯勒编码器那样，必须去寻找零位标记。库伯勒编码器的厂家生产的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型库伯勒编码器、机床专用库伯勒编码器、伺服电机专用型库伯勒编码器等，并且库伯勒编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。
库伯勒编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式库伯勒编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。按照工作原理库伯勒编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式库伯勒编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式库伯勒编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。
旋转增量式库伯勒编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当库伯勒编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，库伯勒编码器不能有任何的移动，当来电工作时，库伯勒编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点，库伯勒编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。这样的库伯勒编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
绝对库伯勒编码器由机械位置决定的每个位置的单一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，库伯勒编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。由于绝对库伯勒编码器在定位方面明显地优于增量式库伯勒编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型库伯勒编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保连接很好，对于较复杂工况还要隔离，连接电缆芯数多，由此带来诸多不便和降低可靠性，因此，绝对库伯勒编码器在多位数输出型，一般均选用串行输出或总线型输出，德国生产的绝对型库伯勒编码器串行输出常用的是SSI（同步串行输出）。
多圈绝对式库伯勒编码器。库伯勒编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大库伯勒编码器的测量范围，这样的绝对库伯勒编码器就称为多圈式绝对库伯勒编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码*不重复，而无需记忆。多圈库伯勒编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。多圈式绝对库伯勒编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。
信号输出有正弦波（电流或电压），方波(TTL、HTL)，集电极开路(PNP、NPN)，推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，库伯勒编码器的信号接收设备接口应与库伯勒编码器对应。信号连接—库伯勒编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。A、A-,B、B-,Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小，抗干扰*，可传输较远的距离，对于TTL的带有对称负信号输出的库伯勒编码器，信号传输距离可达150米。对于HTL的带有对称负信号输出的库伯勒编码器，信号传输距离可达300米。
