了解增量式編碼器的工作原理很有必要
增量式編碼器是一種能把距離(直線位移)和角度(角位移)轉(zhuǎn)換成電信號并輸出的傳感器。通常用于工業(yè)的運動控制中,用于測量并反饋被測物體的位置和狀態(tài),如機床、機器人、電機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備等。它的碼盤被分成大小相等的明暗相間的光柵,隨著碼盤的轉(zhuǎn)動,接收端會檢測到光的0和1的變化,并轉(zhuǎn)換成電脈沖信號向外輸出。脈沖信號連接到高速計數(shù)器模塊上,通過對脈沖個數(shù)的計數(shù),就能確定位移的大?。ㄒ驗榫幋a器每轉(zhuǎn)一周發(fā)出的脈沖數(shù)是固定的)。
編碼器是進行高精度角度、位置檢測的傳感器。在自動化工業(yè)現(xiàn)場,編碼器運用非常廣泛,檢測精度從單圈幾百線到二十多位,種類非常豐富。在將編碼器信號接入PLC中進行位置檢測的過程中,受制于PLC的輸入接口的速度(高速脈沖輸入口一般為幾百KHz),檢測傳感器的運行速度,故一般10 000線以下的增量式編碼器應(yīng)用于高速脈沖輸入口的情況較多;在需要更高速度的場景,一般使用特殊的編碼器信號高速采集模塊實現(xiàn),或者采用總線(如SSI、CAN)的方式,可以實現(xiàn)更高精度的位置采集。
工作原理:
當(dāng)碼盤隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時,檢測光柵不動,光線透過碼盤和檢測光柵上的縫隙照射到光電檢測器件上,光電檢測器件會輸出兩組相位差90°的脈沖信號。
為了在使用中達到準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動的目的,設(shè)計者將編碼器的碼盤一周平分成若干等份,并安裝彈簧,使得編碼器只要旋轉(zhuǎn)就一定旋轉(zhuǎn)出小刻度的整數(shù)倍。當(dāng)編碼器正向旋轉(zhuǎn)的時候,A相比B相超前90°,反向旋轉(zhuǎn)的時候,A相比B相落后90°。這樣,就可以通過轉(zhuǎn)動的刻度來確定編碼器的旋轉(zhuǎn)量,通過A/B相脈沖的相位關(guān)系得知增量式編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。