绝对值编码器,绝对值编码器和增量编码器的区别(你用过绝对值编码器吗?它绝对是最精确的测量方式,没有之一!)

文章 3天前 nav123
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绝对值编码器,绝对值编码器和增量编码器的区别(你用过绝对值编码器吗?它绝对是最精确的测量方式,没有之一!)

绝对值编码器:绝对值编码器和增量编码器的区别

1、工作方式不同:

增量型编码器断电后需要回原点,它无法输出轴转动的绝对位置信息,存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位。

绝对编码器不需要回原点,它由机械位置确定编码,无需记忆,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。

2、工作原理不同:

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,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次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器,这样的编码器是由光电码盘进行记忆的。

绝对编码器在一个特定的旋转周期范围内不会出现重复的信号输出,每个角度的位置编码都是独一无二的。绝对编码器有单圈与多圈之分,而单圈与多圈绝对值编码器的区别,仅仅是在角度位置编码输出量程上的不同而已,前者的量程只有一圈,而后者可以做到多圈旋转位置测量。

增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相。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,获得两组正弦波信号组合成A、B,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),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,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。

3、使用场合不同:

增量型编码器比较通用,适用于大部分场合。绝对型编码器有量程范围,适合用在一些特殊机床上。

参考资料来源:

百度百科-绝对值编码器

百度百科-增量编码器

你用过绝对值编码器吗?它绝对是最精确的测量方式,没有之一!

旋转增量值编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来计算其位置,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,计数设备计算并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先找参考点,开机找零等方法。

这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,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次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,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。

旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码

只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。

如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。

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,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。

多圈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。

绝对值编码器长度测量的应用

一.绝对值旋转编码器的机械安装:

绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。

1. 高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向控制定位。另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。

2. 低速端安装:

安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高。

另外,GPMV0814机械转数为90圈,用此方法较合理,如果卷筒转数超过90圈,可用1:3或1:4齿轮组调整至转数测量范围内。

3 辅助机械安装,收绳机械安装:

二.绝对值编码器的信号输出

绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出

1. 并行输出:

绝对值编码器输出的是多位数码(格雷码或纯二进制码),并行输出就是在接口上有多点高低电平输出,以代表数码的1或0,对于位数不高的绝对编码器,一般就直接以此形式输出数码,可直接进入PLC或上位机的I/O接口,输出即时,连接简单。但是并行输出有如下问题:

1。必须是格雷码,因为如是纯二进制码,在数据刷新时可能有多位变化,读数会在短时间里造成错码。

2。所有接口必须确保连接好,因为如有个别连接不良点,该点电位始终是0,造成错码而无法判断。

3。传输距离不能远,一般在一两米,对于复杂环境,最好有隔离。

4。对于位数较多,要许多芯电缆,并要确保连接优良,由此带来工程难度,同样,对于编码器,要同时有许多节点输出,增加编码器的故障损坏率。

2. 串行SSI输出:

串行输出就是通过约定,在时间上有先后的数据输出,这种约定称为通讯规约,其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。

由于绝对值编码器好的厂家都是在德国,所以串行输出大部分是与德国的西门子

配套的,如SSI同步串行输出。

3. 现场总线型输出

现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起,通过设定地址, 用通讯方式传输信号,信号的接收设备只需一个接口,就可以读多个编码器信号。总线型编码器信号遵循RS485的物理格式,其信号的编排方式称为通讯规约,目前全世界有多个通讯规约,各有优点,还未统一,编码器常用的通讯规约有如下几种:

PROFIBUS-DP;PROFINET;CAN;DeviceNet; Interbus等总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口,传输距离远,在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。

4.变送一体型输出

一些编码器具有一些特定输出方法,其有模拟量4—20mA输出、RS485数字输出、14位并行输出。

三.连接绝对编码器的电气二次设备:

连接绝对值编码器的设备可以是可编程控制器PLC、上位机,也可以是专用显示信号转换仪表,由仪表再输出信号给PLC或上位机。

1.直接进入PLC或上位机:

编码器如果是并行输出的,可以直接连接PLC或上位机的输入输出接点I/O,其信号数学格式应该是格雷码。编码器有多少位就要占用PLC的多少位接点,如果是24伏推挽式输出,高电平有效为1,低电平为0;如果是集电极开路NPN输出,则连接的接点也必须是NPN型的,其低电平有效,低电平为1。

2.编码器如果是串行输出的,由于通讯协议的限制,后接电气设备必须有对应的接口。

3.编码器如是总线型输出,接受设备需配专用的总线模块,例如PROFIBUS-DP。但是,如选择总线型输出编码器,在编码器与接收设备PLC中间,就无法加入其他显示仪表,如需现场显示,就要从PLC 再转出信号给与信号匹配的显示仪表。有些协议自定义的RS485输出信号进PLC的RS485接口,需PLC具有一定功能。

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