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海德漢編碼器605357-26工作原理及分類

更新時間:2022-07-28      點擊次數(shù):718

海德漢編碼器605357-26工作原理及分類

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海德漢HEIDENHAIN公司的HEIDENHAIN編碼器被廣泛應(yīng)用于機床、自動化機器,尤其是半導(dǎo)體和電子制造業(yè)等領(lǐng)域。HEIDENHAIN的光柵尺,HEIDENHAIN編碼器及數(shù)控系統(tǒng)在國內(nèi)外機床及自動化生產(chǎn)線上都有很廣泛的應(yīng)用

海德漢HEIDENHAIN編碼器的工作原理

由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,

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,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個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),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。海德漢HEIDENHAIN編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,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數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟型的,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稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號的海德漢HEIDENHAIN旋轉(zhuǎn)式傳感器,

這些脈沖能用來控制角位移,如果海德漢HEIDENHAIN編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,也可用于測量直線位移。

海德漢HEIDENHAIN編碼器產(chǎn)生電信號后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來處理。

這些海德漢HEIDENHAIN傳感器主要應(yīng)用在下列方面

機床、材料加工、電動機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備。在海德漢HEIDENHAIN編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn),該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個紅外光源垂直照射,這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上,該接收器覆蓋著一層光柵,稱為準(zhǔn)直儀,它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的光變化,然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。一般地,海德漢HEIDENHAIN旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個速度信號,這個信號要反饋給變頻器,從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。

故障現(xiàn)象:

1、旋轉(zhuǎn)編碼器壞(無輸出)時,變頻器不能正常工作,變得運行速度很慢,而且一會兒變頻器保護,顯示“PG斷開"...聯(lián)合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平,并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖,這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式,必須與編碼器pg的型號相對應(yīng)。一般而言,編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種,其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口,因此選擇合適的pg卡型號或者設(shè)置合理.

海德漢HEIDENHAIN編碼器一般分為增量型與絕對型,它們存著最大的區(qū)別:

在海德漢HEIDENHAIN增量編碼器的情況下,位置是從零位標(biāo)記開始計算的脈沖數(shù)量確定的,而海德漢HEIDENHAIN絕對型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是的; 因此,當(dāng)電源斷開時,海德漢HEIDENHAIN絕對型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的,有效的;不像海德漢HEIDENHAIN增量編碼器那樣,必須去尋找零位標(biāo)記。

海德漢HEIDENHAIN編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全,一般都是專用的,如電梯專用型編碼器、機床專用編碼器、伺服電機專用型編碼器等,并且編碼器都是智能型的,有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。

海德漢HEIDENHAIN編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1"還是“0";非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1"還是“0"。

按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。

海德漢HEIDENHAIN增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。海德漢HEIDENHAIN絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),而與測量的中間過程無關(guān)。

海德漢HEIDENHAIN旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置,當(dāng)海德漢HEIDENHAIN編碼器不動或停電時,依靠計數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣,當(dāng)停電后,編碼器不能有任何的移動,當(dāng)來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數(shù)設(shè)備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點,編碼器每經(jīng)過參考點,將參考位置修正進計數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點以前,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,開機找零等方法。這樣的海德漢HEIDENHAIN編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

海德漢HEIDENHAIN絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時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。

由于海德漢HEIDENHAIN絕對編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于海德漢HEIDENHAIN增量式編碼器,

已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數(shù)較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對于較復(fù)雜工況還要隔離,連接電纜芯數(shù)多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數(shù)輸出型,一般均選用串行輸出或總線型輸出,德國生產(chǎn)的絕對型編碼器串行輸出的是SSI(同步串行輸出)。

海德漢HEIDENHAIN多圈絕對式編碼器。海德漢HEIDENHAIN編碼器生產(chǎn)廠家運用鐘表齒輪機械的原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,以擴大海德漢HEIDENHAIN編碼器的測量范圍,這樣的海德漢HEIDENHAIN絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼不重復(fù),而無需記憶。多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調(diào)試難度。海德漢HEIDENHAIN多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優(yōu)勢明顯,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。


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