SICK编码器的操作原理

SICK编码器的功能：这是一个旋转编码器，该旋转位移转换在一系列可用于控制角位移数字脉冲信号。如果编码器与齿轮系或螺丝刀编码器，用于从数控系统，可编程逻辑控制器PLC控制系统，以处理产生电信号相结合。
    这些SICK编码器中的机床，材料加工，电机反馈系统和测量和控制设备的域中使用。角位移的代码ELTRA转换使用光电扫描的原理。读出系统是基于索引磁盘，它是交替透光窗和不透明窗口的径向转动。该系统，使得图像被投影到接收机的表面，覆盖有称为准直器的栅层，其具有相同的窗口作为盘用红外光的光源垂直照射。SICK编码器的工作是检测由盘的旋转在光的变化，并在光转换成电的修改。
    1. 机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等是否满足要求。
    2.分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求。
    3.电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），集电开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。
    请教如何使用增量SICK编码器？
    1，SICK编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一。
    2，SICK编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B和Z，一般采用TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为参考机械零位。一般利用A超前B或B超前A进行判向。
    3，使用PLC采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。
    4，建议B脉冲做顺向（前向）脉冲，A脉冲做逆向（后向）脉冲，Z原点零位脉冲。
    5，在电子装置中设立计数栈。
    关于电源供应及编码器和PLC连接：
    一般SICK编码器的工作电源有三种：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你买的编码器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V电源，需注意的是：
    1． SICK编码器的耗电流，在PLC的电源功率范围内。
    2． SICK编码器如是并行输出，连接PLC的I/O点，需了解编码器的信号电平是推拉式（或称推挽式）输出还是集电开路输出，如是集电开路输出的，有N型和P型两种，需与PLC的I/O性相同。如是推拉式输出则连接没有什么问题。
    3． SICK编码器如是驱动器输出，一般信号电平是5V的，连接的时候要小心，不要让24V的电源电平串入5V的信号接线中去而损坏编码器的信号端。
    干扰的问题
    选择什么样的输出对抗干扰也很重要，一般输出带反向信号的抗干扰要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上电源8根线，而不是5根线(共零)。带反向信号的在电缆中的传输是对称的，受干扰小，在接受设备中也可以再增加判断（例如接受设备的信号利用A、B信号90°相位差，读到电平10、11、01、00四种状态时，计为一有效脉冲，此方案可有效提高系统抗干扰（计数准确））。
    何为长线驱动？普通型编码器能否远距离传送？
    长线驱动也称差分长线驱动，5V，TTL的正负波形对称形式，由于其正负电流方向相反，对外电磁场抵消，故抗干扰能力较强。普通型编码器一般传输距离是100米，如果是24V HTL型且有对称负信号的，传输距离300-400米。
    增量光栅Z信号可否作零点？圆光栅编码器如何选用？
    无论直线光栅还是轴编码器其Z信号的均可达到同A\B信号相同的度，只不过轴编码器是一圈一个，而直线光栅是每隔一定距离一个，用这个信号可达到很高的重复精度。可用普通的接近开关初定位，然后找为接近的Z信号(每次同方向找)，装的时候不要望忘了将其相位调的和光栅相位一致，否则不准。
    增量型编码器和型编码器有何区别？做一个伺服系统时怎么选择呢？
    常用的为SICK编码器如果对位置、零位有严格要求用型编码器。伺服系统要具体分析，看应用场合。
    测速度用常用SICK编码器可无限累加测量；测位置用型编码器终看应用场合，看要实现的目的和要求。
    SICK编码器选型注意事项，旋转编码器和接近开关、光电开关优势比较：
    SICK编码器单圈从经济型8位到高精度17位；
    SICK编码器多圈大部分用25位，输出有SSI，总线Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet。
    SICK编码器式编码器
    SICK编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当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，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，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，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找参考点，开机找零等方法。
    比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。
    这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了编码器的出现。
    编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的的2进制编码（格雷码），这就称为n位编码器。这样的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。
    编码器由机械位置决定的每个位置的性，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，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
    由于编码器在位置定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。
    测速度需要可以无限累加测量，目前增量型编码器在测速应用方面仍处于无可取代的主流位置。
    从单圈式编码器到多圈式编码器
    旋转单圈式编码器，以转动中测量光码盘各道刻线，以获取的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合编码的原则，这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈式编码器。
    如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈式编码器。