1、編碼器介紹,主要內(nèi)容 什么是編碼器 編碼器的種類 編碼器的主要組成部分 增量編碼器的原理 絕對(duì)值編碼器的原理 編碼器的機(jī)械安裝 編碼器的應(yīng)用. 我們能夠提供的總線接口,介紹,什么是編碼器? 編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測(cè)量器件。 它通過(guò)光電原理或電磁原理將一個(gè)機(jī)械的幾何位移量轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)（電子脈沖信號(hào)或者數(shù)據(jù)串）。 這種電子信號(hào)通常需要連接到控制系統(tǒng)(e.g. PLC、高速計(jì)數(shù)模塊、變頻器等),控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)計(jì)算便可以得到測(cè)量的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行下一步工作。 編碼器一般應(yīng)用于機(jī)械角度、速度、位置的測(cè)量。,介紹,編碼器種類,編碼器的分類,光電編碼器,光電編碼器的基本部件,電氣輸出 短路保護(hù)

2、反極性保護(hù) 放大電路 抗干擾電路等 數(shù)據(jù)輸出 增量/絕對(duì)值,機(jī)械系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)軸 安裝法蘭+附件 軸承系統(tǒng) 支架外殼,數(shù)據(jù)掃描系統(tǒng) LED光源&光敏電阻 增量碼盤/絕對(duì)值碼盤 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),光電編碼器,光電編碼器讀出原理,發(fā)光二極管,光電二極管,輸出型號(hào),柵格,慮光鏡,碼盤,絕對(duì)值編碼器,絕對(duì)值和增量編碼器的區(qū)別,增量編碼器,絕對(duì)值編碼器,傳送在一轉(zhuǎn)中每一步的唯一的位置信息 位置信息一直可用,即使在掉電或電源出現(xiàn)故障時(shí) 一般應(yīng)用于角度測(cè)量及往復(fù)運(yùn)動(dòng),一般用來(lái)測(cè)試速度與方向 也可以用角度測(cè)量，但在掉電或電源出現(xiàn)故障時(shí)位置信息丟失,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量編碼器 顯示速度與旋轉(zhuǎn)方向 顯示角度位置(脈沖累

3、計(jì)) 角度測(cè)量時(shí)，如果電源出現(xiàn)故障,所有的位置信息丟失 分辨率通過(guò)每轉(zhuǎn)多少脈沖表示,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量編碼器脈沖盤設(shè)計(jì)圖 增量信號(hào)可以達(dá)到10000 脈沖/圈 A/ B/ 0通道 反相同道 0脈沖參考信號(hào) 編碼器碼盤的設(shè)計(jì):一般采用以下3種材質(zhì) 玻璃碼盤適宜于高精度,鎳和塑料碼盤適宜于中等精度,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量編碼器輸出信號(hào)： 單通道信號(hào) 編碼器碼盤只有一圈光柵，編碼 器有一對(duì)光電掃描系統(tǒng)，輸出一 通道脈沖信號(hào)，后續(xù)設(shè)備根據(jù)單 位時(shí)間檢測(cè)到的脈沖數(shù)及編碼器 的分辨率計(jì)算出的角速度及線速度 信號(hào)輸出如圖： 可以測(cè)試速度 不能測(cè)試旋轉(zhuǎn)方向,增量編碼器輸出信號(hào)： 雙通道信號(hào) 編碼器碼盤有2

4、圈光柵，并且以90度相 位差排列，編碼器有2對(duì)光電掃描同， 輸出2通道脈沖信號(hào)，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) 信號(hào)輸出如圖： 可以測(cè)試速度 可以測(cè)試旋轉(zhuǎn)方向,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,通道Z,增量編碼器輸出信號(hào)： 3通道信號(hào) 在雙通道編碼器的基礎(chǔ)上增加了 一個(gè)零位信號(hào)，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位 一般測(cè)長(zhǎng)度使用該信號(hào)，測(cè)速一 般不使用該信號(hào)。 信號(hào)輸出如圖： 可以測(cè)試速度 可以測(cè)試旋轉(zhuǎn)方向 可以定位,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量編碼器輸出信號(hào)： 6通道信號(hào) 在3通道編碼器的基礎(chǔ)上將每一通道信號(hào)增加一個(gè)反向輸出，即為6通道編碼器，反向信號(hào)的存在主

5、要是為了消除干擾及補(bǔ)償損耗，以便可以長(zhǎng)距離的傳輸。 信號(hào)輸出如圖：,輸出 A相,輸出 A相,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,黑色為輸出信號(hào)，紅色為電磁干擾，A-A=2A,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,輸出信號(hào)電路 (1/2),適應(yīng)于: 電磁兼容性環(huán)境 長(zhǎng)電纜線(最大到 1000 m) 高的數(shù)據(jù)速率(300 kHz),05V/24V 線驅(qū)動(dòng)輸出 (TTL),增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,輸出信號(hào)電路 (2/2),適應(yīng)于: 直接連接到 PLC(24 V 供電) 最大電纜長(zhǎng)度 (最大至 200 m) 高的數(shù)據(jù)速率 (200 kHz),4.530VDC 推挽輸出電路(HTL),具體參考產(chǎn)品目錄考編碼目錄,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,電氣和機(jī)械分辨率

6、 例如: 一個(gè)每轉(zhuǎn)1000脈沖的編碼器，其最高響應(yīng)頻率為：200KHz (max. data rate fmax = 200 kHz) 注: 編碼器允許最高轉(zhuǎn)速不能高于其機(jī)械允許最高轉(zhuǎn)速； 允允許編碼器電氣響應(yīng)轉(zhuǎn)速:,r = 編碼器每分鐘轉(zhuǎn)數(shù),增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量編碼器的產(chǎn)品范圍 實(shí)心軸光電式增量編碼器 多種外型尺寸20，25, 30, 38，40, 50, mm,25mm 30mm 38mm 40mm 50mm 66mm,增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,增量編碼器的產(chǎn)品范圍 空心軸光電式增量編碼器 多種外型尺寸 30, 38，40, 50, 63,100 mm,CIH30 CIH38mm CIH40mm

7、 CIH50mm CIH63mm CIH100mm,絕對(duì)值編碼器,絕對(duì)值編碼器 應(yīng)用于角度測(cè)量及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的測(cè)量 在0360的每一個(gè)角度位置傳輸一個(gè)唯一的信號(hào) (單圈) 在測(cè)量的圈數(shù)中，每一圈，每一個(gè)位置都有唯一的信號(hào)（多圈） 即使在掉電或者電源出現(xiàn)故障時(shí),位置信息一直可用.不必復(fù)零 ! 碼盤材質(zhì)一般為玻璃或高分子材料！,數(shù)據(jù)盤設(shè)計(jì)圖 絕對(duì)輸出信號(hào) 分辨率達(dá)到18BIT的絕對(duì)信號(hào) 格雷碼與二進(jìn)制碼輸出 ORMOU光電編碼,絕對(duì)值編碼器,01111100,絕對(duì)值編碼器,格雷碼和二進(jìn)制碼,格雷碼,二進(jìn)制碼,絕對(duì)值編碼器,絕對(duì)值單圈和多圈編碼器 單圈絕對(duì)編碼器傳輸一圈內(nèi)唯一的信號(hào) (0360) 單轉(zhuǎn)的

8、位置來(lái)源于碼盤或霍爾傳感器 多圈絕對(duì)編碼器傳輸完整的一圈后繼續(xù)計(jì)數(shù). 計(jì)數(shù)靠電池緩沖記憶 例如:磁性多圈絕對(duì)編碼器BRIH 58,鋰電池,霍爾傳感器,磁簧繼電器,絕對(duì)值編碼器,傳統(tǒng)機(jī)械式絕對(duì)多圈編碼器 劣勢(shì) LED燈的壽命(430 用LED) 沒(méi)有辦法檢測(cè)齒輪的機(jī)械故障 任何編碼器失效是一個(gè)安全冒險(xiǎn) 具體產(chǎn)品請(qǐng)見(jiàn)我們所拆的別的品牌的樣品. 堡盟的多圈編碼器 計(jì)數(shù)時(shí)沒(méi)有LED與齒輪 失效前將報(bào)警,絕對(duì)值編碼器,ORMOU 光電絕對(duì)多圈編碼器,絕對(duì)值編碼器,ORMOU 絕對(duì)多圈編碼器的讀出原理 領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)與專利技術(shù) 無(wú)接觸的計(jì)數(shù)原理 沒(méi)有用來(lái)多圈讀出的機(jī)械的和LED燈 永久計(jì)數(shù)靠超低功耗電子系統(tǒng)

9、高可靠性的鋰電池 最大的安全和高可靠性 低功耗和自加熱 強(qiáng)大的抗沖擊與防震動(dòng)能力 (最大 200 g / 6 ms) 新的鋰電池達(dá)到-40C+125C 沒(méi)有外部電源,鋰電池在25C時(shí)的壽命10 年 出錯(cuò)時(shí)有信號(hào)輸出,絕對(duì)值編碼器,電池壽命,使用壞境: 鋰電池使用情況下24小時(shí)/天, 365天/年, 35C 使用外部電源 (比率 1:1), 35C 沒(méi)有外部電源：24小時(shí)/天, 365天d/年, 35C,100,時(shí)間 單位：年,使用率 %,2 4 6 810121416 18 20 22 24,900,800,700,600,500,400,300,200,100,1000,負(fù)載容量 mAh,1

10、9,絕對(duì)值編碼器,機(jī)械式和ORMOU多圈編碼器比較,堡盟的磁性多圈編碼器,機(jī)械式多圈編碼器,速度可以達(dá)到 10000轉(zhuǎn)速( rpm) 抗沖擊可以達(dá)到 200 g 靠鋰電池的緩沖把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在EEPROM里 非常適合于動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器,速度只能達(dá)到 6000 rpm 抗沖擊僅為 100 g 以機(jī)械傳動(dòng)的方式儲(chǔ)存數(shù)據(jù) 不適合動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器,機(jī)械,編碼器安裝 version 1:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器,coupling,適配器板,機(jī)械,編碼器安裝類型 2:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器,伺服法蘭,連軸器,編碼器安裝類型 3:外殼固定，使用柔性聯(lián)軸器,機(jī)械,編碼器安裝 類型 3:外殼可移動(dòng), 軸固定，通過(guò)銷釘力矩安裝

11、,螺絲 (盲孔),力矩銷/力矩 彈片,機(jī)械,編碼器安裝 類型 4:外殼可移動(dòng), 軸固定，通過(guò)彈簧力矩安裝,機(jī)械,編碼器壽命的影響 軸負(fù)載 轉(zhuǎn)速 溫度 振動(dòng) 聯(lián)軸器可以減輕振動(dòng)，矯正垂直度、同心度不好等問(wèn)題,垂直度矯正,同心度矯正,機(jī)械,柔性軸套編碼器的好處 安裝尺寸小 安裝靈活 機(jī)械零點(diǎn)設(shè)定更簡(jiǎn)便 軸負(fù)載小 防止熱傳導(dǎo),絕對(duì)值編碼器,絕對(duì)值編碼器范圍 光電單圈,多圈絕對(duì)值編碼器 各種外型尺寸50, 58,66 mm,電氣輸出,電子接口 供電/ 輸出信號(hào) 5 VDC TTL 兼容 互補(bǔ)型, RS 422 4.5 30 VDC 推拉式, 短路保護(hù) 4.5 30 VDC 推拉式,互補(bǔ)型,短路保護(hù) 現(xiàn)場(chǎng)總線 CANopen Profibus-DP DeviceNet 。,編碼器接口,SSI (同步串行接口),編碼器接口,現(xiàn)場(chǎng)總線的架構(gòu) 現(xiàn)場(chǎng)總線優(yōu)于SSI的地方是:幾種不同的編碼器可以連接到相同的總線上.(而不是象SSI的那樣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接),編碼器接口,Profibus-DP主要特性 連接西門子設(shè)備 RS485電平 雙絞線電纜 數(shù)據(jù)速率可以到 12 Mbit/s 在 93.75 Kbit/s時(shí)電纜長(zhǎng)度可以到 1200 米 沒(méi)有中繼器可以連接32個(gè)點(diǎn)每一個(gè)主站可以連接124個(gè)點(diǎn) 在 12 Mbit/s a