關(guān)于增量編碼器方波脈沖信號用示波器看波形的基本方法

關(guān)于增量編碼器方波脈沖信號用示波器看波形的基本方法示例:

示例實驗編碼器：

GI58N 1024線增量編碼器，5—30V推挽式含反相6通道信號輸出（品牌GEMPLE）

實驗時間：2015年2月8日 

實驗員：上海精浦機電有限公司 陳工

測試內(nèi)容：

1， A/B相同時接上負(fù)載，同時接入示波器看波形圖；

2， 在上述1的要求下，并在編碼器連上電機在高速狀態(tài)下的看波形失真情況；

3， 在上述1和2的要求下的，編碼器信號接上長距離信號電纜后端的信號波形失真情況。

觀察波形：

1， 在A/B相同時接上，并3000轉(zhuǎn)/分，并信號遠(yuǎn)傳100米電纜以后，波形已經(jīng)有失真，但仍然能清晰分辨A/B相的上升下降及相位差；

2， 上升沿下降沿已經(jīng)不再陡直，說明100米電纜線上有電感、電容阻抗分布，對于信號的上升下降響應(yīng)有影響；

3， 信號在低電平（編碼0）和高電平（編碼1）上已經(jīng)不再平直，尤其是在A相上升下降時B相信號有小的波動，B相也如此。說明100米電纜線上的有電容電感效應(yīng)，A相和B相的上升下降時相互之間有耦合感應(yīng)；

4， 信號低電平時波動小于2V，信號高電平時，波動后整體電壓高于18V，如以低電平編碼0信號的閾值為2V,高電平編碼1信號的閾值為18V（優(yōu)于HTL信號標(biāo)準(zhǔn)），信號為清晰識別筒形狀方波（圖中粉紅色線），相位差接近90度，仍然可以清晰識別使用。

結(jié)論：該編碼器信號在3000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速，并100米信號電纜遠(yuǎn)傳下，信號遠(yuǎn)傳能力強，抗干擾好，仍然能清晰識別A/B信號，可以使用。

增量編碼器信號絕大部分為方波高頻率脈沖信號（另有正余弦信號不在此討論），這樣的信號對增量編碼器信號電纜要求并非簡單的線徑粗細(xì)和雙絞屏蔽的要求，而是對于線間電容、電感以及材質(zhì)對于波能量的吸收和反射，信號電纜都必須有專門的設(shè)計與試驗。

電纜芯線的粗細(xì)僅僅是針對電流的大小，而雙絞屏蔽（甚至雙層屏蔽）也僅僅是針對外部的影響。

事實上編碼器信號（ABZ）本身在傳導(dǎo)與接收時就會發(fā)生物理變化，在傳導(dǎo)過程中由于線間電容與電感及材質(zhì)對于波能量吸收的影響，波形會變形失真，上升沿與下降沿不再陡直，方波變成了饅頭波；而當(dāng)信號進(jìn)入接收端會發(fā)生反射，事實上任何電磁波信號在兩個界面的過程中都會發(fā)生折射與反射，就好比光波進(jìn)入水面的折射和反射一樣，這樣的反射波會在原來脈沖信號上疊加出多出來的小脈沖；另外當(dāng)A相的上升與下降會對于B相產(chǎn)生影響，同樣B相信號的上升與下降也會對于A相產(chǎn)生影響，上述在電纜傳導(dǎo)與接收端的內(nèi)部信號各種物理變化，隨著電纜線的長度加長，或外部干擾的影響，失真會越來越嚴(yán)重，波形也會越來越雜亂，zui后造成接收端接收脈沖信號的不準(zhǔn)確。

這種現(xiàn)象好比在山谷中的回聲，當(dāng)反射距離達(dá)到一定回聲會很明顯，當(dāng)2個人以上的發(fā)聲回聲會雜亂，而當(dāng)距離很遠(yuǎn)或人更多時，回聲已經(jīng)無法分辨了。