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德國(guó)P+F倍加福旋轉(zhuǎn)編碼器的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)

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    德國(guó)P+F倍加福旋轉(zhuǎn)編碼器的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)

P+F旋轉(zhuǎn)編碼器是用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速并配合PWM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)速的裝置,光電式P+F旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)光電轉(zhuǎn)換,可將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出(REP)。

分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(幾十個(gè)到幾千個(gè)都有),和供電電壓等。單路輸出是指P+F旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的P+F旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖,通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)速,還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。

按信號(hào)的輸出類(lèi)型分為:電壓輸出、集電極開(kāi)路輸出、推拉互補(bǔ)輸出和長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)輸出。

有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。

軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點(diǎn)電刷式。

按碼盤(pán)的刻孔方式不同分類(lèi)編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類(lèi)。

增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖,通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置,當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí),依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣,當(dāng)停電后,編碼器不能有任何的移動(dòng),當(dāng)來(lái)電工作時(shí),編碼器輸出脈沖過(guò)程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移,而且這種偏移的量是無(wú)從知道的,只有錯(cuò)誤的結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。

解決的方法是增加參考點(diǎn),編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn),將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前,是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn),開(kāi)機(jī)找零等方法。

比如,打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開(kāi)機(jī),我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點(diǎn),然后才工作。

這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩,甚至不允許開(kāi)機(jī)找零(開(kāi)機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置),于是就有了絕對(duì)編碼器的出現(xiàn)。

絕對(duì)型旋轉(zhuǎn)光電編碼器,因其每一個(gè)位置絕對(duì)、抗干擾、無(wú)需掉電記憶,已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度、長(zhǎng)度測(cè)量和定位控制。

絕對(duì)編碼器光碼盤(pán)上有許多道刻線(xiàn),每道刻線(xiàn)依次以2線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)編排,這樣,在編碼器的每一個(gè)位置,通過(guò)讀取每道刻線(xiàn)的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱(chēng)為n位絕對(duì)編碼器。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的性,它無(wú)需記憶,無(wú)需找參考點(diǎn),而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

由于絕對(duì)編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對(duì)型編碼器因其高精度,輸出位數(shù)較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好,對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離,連接電纜芯數(shù)多,由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性,因此,絕對(duì)編碼器在多位數(shù)輸出型,一般均選用串行輸出或總線(xiàn)型輸出,德國(guó)生產(chǎn)的絕對(duì)型編碼器串行輸出的是SSI(同步串行輸出)

由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán),其上有環(huán)形通、暗的刻線(xiàn),有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度,可通過(guò)比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過(guò)零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。

編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線(xiàn),其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線(xiàn),不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí),塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線(xiàn)稱(chēng)為分辨率,也稱(chēng)解析分度、或直接稱(chēng)多少線(xiàn),一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線(xiàn)

、電源條件

)根據(jù)供電電源種類(lèi),分別選用交流和直流P+F電磁閥。一般來(lái)說(shuō)交流電源取用方便;

)電壓規(guī)格用盡量?jī)?yōu)先選用AC220V.DC24V;

)電源電壓波動(dòng)通常交流選用+%10%.-15%,直流允許±%10左右,如若超差,須采取穩(wěn)壓措施;

)應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動(dòng)時(shí)VA值較高,在容量不足時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式P+F電磁閥。

控制精度

)普通P+F電磁閥只有開(kāi)、關(guān)兩個(gè)位置,在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時(shí)需選用多位P+F電磁閥;

)動(dòng)作時(shí)間:指電信號(hào)接通或切斷至主閥動(dòng)作完成時(shí)間;

)泄漏量:樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟(jì)等級(jí)。

可靠性:

、工作壽命,此項(xiàng)不列入出廠(chǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目,屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目。為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠(chǎng)家的產(chǎn)品。

、工作制式:分長(zhǎng)期工作制,反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制三種。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間閥門(mén)開(kāi)通只有短時(shí)關(guān)閉的情況,則宜選用常開(kāi)P+F電磁閥。

、工作頻率:動(dòng)作頻率要求高時(shí),結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動(dòng)式P+F電磁閥,電源聽(tīng)優(yōu)選交流。

、動(dòng)作可靠性

嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)此項(xiàng)試驗(yàn)尚未正式列入中國(guó)P+F電磁閥專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠(chǎng)家的產(chǎn)品。有些場(chǎng)合動(dòng)作次數(shù)并不多,但對(duì)可靠性要求卻很高,如消防、緊急保護(hù)等 ,切不可掉以輕心。特別重要的,還應(yīng)采取兩只連用雙保險(xiǎn)。

經(jīng)濟(jì)性:

它選用的尺度之一,但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)。

經(jīng)濟(jì)性不單是產(chǎn)品的售價(jià),更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)量以及安裝維修及其它附件所需用費(fèi)用。

更重要的是,一只P+F電磁閥在整個(gè)自控系統(tǒng)中在整個(gè)自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線(xiàn)中所占成本微乎其微,如果貪圖小便宜錯(cuò)選而造成損害群是巨大的。


 
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