HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？

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光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。光電編碼器每轉輸出600（我們用老板沒(méi)有說(shuō)）個(gè)脈沖，五線(xiàn)制。其中兩根為電源線(xiàn)，三根為脈沖線(xiàn)(A相、B相、Z)。電源的工作電壓為 （+5～+24V）直流電源。光電編碼器是由光柵盤(pán)和光電檢測裝置組成。光柵盤(pán)是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(cháng)方形孔。由于光電碼盤(pán)與電動(dòng)機同軸，電動(dòng)機旋轉時(shí)，光柵盤(pán)與電動(dòng)機同速旋轉，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如圖1所示；通過(guò)計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數就能反映當前電動(dòng)機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤(pán)還可提供相位相差90??的兩路脈沖信號。
工作原理:當光電編碼器的軸轉動(dòng)時(shí)A、B兩根線(xiàn)都產(chǎn)生脈沖輸出,A、B兩相脈沖相差90度相位角，由此可測出光電編碼器轉動(dòng)方向與電機轉速。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉,否則為反轉.Z線(xiàn)為零脈沖線(xiàn),光電編碼器每轉一圈產(chǎn)生一個(gè)脈沖.主要用作計數。A線(xiàn)用來(lái)測量脈沖個(gè)數,B線(xiàn)與A線(xiàn)配合可測量出轉動(dòng)方向.
N為電機轉速
Δn=ND測-ND理
HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？例如:我們車(chē)的速度為1.5m/s,輪子的直徑220mm，C=D*Pi，電機控制在21.7轉/秒,根據伺服系統的指標, 設電機轉速為1500轉/分,故可求得當ND=21.7*60=130轉/分時(shí)，光碼盤(pán)每秒鐘輸出的脈沖數為：
PD=130×600/60=1300個(gè)脈沖
當測出的脈沖個(gè)數與計算出的標準值有偏差時(shí),可根據電壓與脈沖個(gè)數的對應關(guān)系計算出輸出給伺服系統的增量電壓△U，經(jīng)過(guò)D/A轉換，再計算出增量脈沖個(gè)數，等下減去。
當運行時(shí)間越長(cháng)路線(xiàn)越長(cháng)，離我們預制的路線(xiàn)偏離就多了。這時(shí)系統起動(dòng)位置環(huán)，通過(guò)不斷測量光電編碼器每秒鐘輸出的脈沖個(gè)數，并與標準值PD（理想值）進(jìn)行比較，計算出增量△P并將之轉換成對應的D/A輸出數字量，通過(guò)控制器減少輸個(gè)電機的脈沖個(gè)數，在原來(lái)輸出電壓的基礎上減去增量，迫使電機轉速降下來(lái)，當測出的△P近似為零時(shí)停止調節，這樣可將電機轉速始終控制在允許的范圍內。
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組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對于一個(gè)周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A(yíng)、B兩相上，可增強穩定信號；另每轉輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A(yíng)、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與反轉，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，其熱穩定性就要比玻璃的差一個(gè)數量級，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉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)，一般在每轉分度5~10000線(xiàn)。
信號輸出:
信號輸出有正弦波（電流或電壓）,方波（TTL、HTL）,集電極開(kāi)路（PNP、NPN）,推拉式多種形式，其中TTL為長(cháng)線(xiàn)差分驅動(dòng)（對稱(chēng)A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱(chēng)推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開(kāi)關(guān)頻率有低有高。
如單相聯(lián)接，用于單方向計數，單方向測速。
A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。
A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱(chēng)負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場(chǎng)為0，衰減小，抗干擾佳，可傳輸較遠的距離。
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編碼器為什么損壞？
一、編碼器損壞的原因
1、編碼器本身錯誤：是指編碼器本身元器件出現錯誤，導致其不克不迭產(chǎn)生和輸出的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內部器件。
2、編碼器連接電纜錯誤：這種錯誤出現的幾率 高，維修中經(jīng)常碰著(zhù)，應是優(yōu)先考慮的成分。常日為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時(shí)需更換電纜或評論辯論。還應特別把穩是不是因為電纜堅固不緊，構成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路，這時(shí)需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源低落：是指+5V電源過(guò)低， 常日不克不迭低于4.75V，構成過(guò)低的原因原由是供電電源錯誤或電源傳送電纜阻值偏大而引起耗費，這時(shí)需查驗電源或更換電纜。
1、伺服反應來(lái)講，有些振動(dòng)是由機電本體的振動(dòng)惹起的，比方：機電所處的機器布局的振動(dòng)、機電必要隨負載持續活動(dòng)...等等，這類(lèi)環(huán)境是比擬隨便紕漏防備和防止的，由于這類(lèi)振動(dòng)看上去就比擬直觀(guān)，也隨便紕漏丈量和采用改正步伐，只需可以或許或許或許將機電本體的振動(dòng)強度節制在其標稱(chēng)的振動(dòng)品級（加速度和頻率）范圍內，就基本上可以或許或許防止這類(lèi)振動(dòng)對伺服機電和反應帶來(lái)的危害了。
2、尚有一些情況，振動(dòng)是在電機運行進(jìn)程傍邊伴隨機械軸旋轉而引起的，比喻：伺服電機軸輸出側受到過(guò)大的軸向力浸染，在運行時(shí)發(fā)生前后竄動(dòng)構成編碼器機械軸的軸向振動(dòng)；或者，伺服電機在運行時(shí)，其輸出軸長(cháng)期受到過(guò)大的徑向力浸染，構成電機軸和軸承的磨損，進(jìn)而使得電機軸在高速旋轉時(shí)因偏心而發(fā)生劇烈振動(dòng)等等。

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