HILSCHER編碼器的工作原理是怎樣的

HILSCHER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
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。
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。