德國堡盟編碼器應用與常見(jiàn)問(wèn)題

1、什么是編碼器？

編碼器是把角位移或直線(xiàn)位移轉換成電信號的一種裝置。前者稱(chēng)為碼盤(pán)，后者稱(chēng)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，電刷接觸導電區或絕緣區來(lái)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(shí)以透光區和不透光區來(lái)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式兩類(lèi)。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個(gè)電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個(gè)數表示位移的大小。式編碼器的每一個(gè)位置對應一個(gè)確定的數字碼，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(guò)程無(wú)關(guān)。

2、測量精度的定義

大家知道，所有的測量都是對"真實(shí)"值的大致估計，也就是說(shuō)測量的數值總是和"真實(shí)"值有一定的誤差，那么這樣一個(gè)誤差的大小就是通常所說(shuō)的測量精度，它反映了測量?jì)x器系統所能真實(shí)還原測量信號值的能力。

3、德國堡盟編碼器的精度

增量式光電編碼器的精度與分辨率*無(wú)關(guān)，這是兩個(gè)不同的概念。精度是一種度量在所選定的分辨率范圍內，確定任一脈沖相對另一脈沖位置的能力。精度通常用角度、角分或角秒來(lái)表示。編碼器的精度與碼盤(pán)透光縫隙的加工質(zhì)量、碼盤(pán)的機械旋轉情況的制造精度因素有關(guān)，也與安裝技術(shù)有關(guān)。

4、德國堡盟編碼器的分辨率

光電編碼器的分辨率是以編碼器軸轉動(dòng)一周所產(chǎn)生的輸出信號基本周期數來(lái)表示的，即脈沖數/轉（PPR）。碼盤(pán)上的透光縫隙的數目就等于編碼器的分辨率，碼盤(pán)上刻的縫隙越多，編碼器的分辨率就越高。在工業(yè)電氣傳動(dòng)中，根據不同的應用對象，可選擇分辨率通常在500－6000PPR的增量式光電編碼器，高可以達到幾萬(wàn)PPR。交流伺服電機控制系統中通常選用分辨率為2500PPR的編碼器。此外對光電轉換信號進(jìn)行邏輯處理，可以得到2倍頻或4倍頻的脈沖信號，從而進(jìn)一步提高分辨率。

5、值編碼器精度跟分辨率由何關(guān)系？

單圈值編碼器的位數代表碼盤(pán)的碼道數，因為是用二進(jìn)制的碼盤(pán)（格雷碼相同），所以他的精度就成了2的幾次方，比如12位，就是2的12次方也就是4096。

編碼器的分辨率與精度并不一定相當，精度隨刻線(xiàn)、碼盤(pán)機械同心度、讀數響應速度、溫度特性等各種因數決定。如果一個(gè)編碼器是用刻線(xiàn)正弦波細分獲得高分辨率的，那它的精度并沒(méi)有提高，細分僅提高了分辨率。在細分前的刻線(xiàn)精度是多少，細分后的精度還是多少，所以有些高分辨率的編碼器的精度取決于之前是用多少線(xiàn)再細分的。

6、實(shí)心軸編碼器和空心軸編碼器之間有何區別？

 實(shí)心軸編碼器需要安裝法蘭和聯(lián)軸器?？招妮S編碼器只需要一個(gè)彈huang片，用來(lái)防止編碼器的旋轉和吸收振動(dòng)。

7、什么是差分線(xiàn)路驅動(dòng)器輸出（Differential Line DriverOutput）？

差分輸出提到這樣一個(gè)事實(shí)，即每個(gè)通道有一個(gè)互補通道，如A和/A。差分線(xiàn)路驅動(dòng)器可以幫助提高抗噪聲性能（見(jiàn)/A和/B通道用于什么？）。差分線(xiàn)路驅動(dòng)器還允許您比推挽輸出更多的漏或源電流。差分線(xiàn)路驅動(dòng)器同時(shí)有漏和源電路一起工作。（見(jiàn)什么是漏或源輸入？）它也可以幫助提高信號的傳輸距離。

8、什么是集電極開(kāi)路輸出（Open Collector Output）？

一個(gè)集電極開(kāi)路輸出是一個(gè)NPN晶體管。NPN晶體管允許漏電流到公共端。它可以被認為是一個(gè)開(kāi)關(guān)，允許電路經(jīng)過(guò)負荷后被連接到共同端。這意味著(zhù)如果要有輸出工作需要一個(gè)電源。電源經(jīng)過(guò)負荷必須被連接到輸出，否則NPN晶體管只是建立了一個(gè)到公共端的路徑，即干式接點(diǎn)。因此，如果您測量一個(gè)沒(méi)有連接到任何電源的集電極開(kāi)路輸出電壓，不會(huì )看到電壓的改變。如果集電極開(kāi)路正常工作，經(jīng)過(guò)輸出負載后電壓應該被檢測到。

9、什么是圖騰柱輸出（Totem Pole output）？

圖騰柱輸出基本上和推挽輸出一樣，但當提到了TTL裝置時(shí)，它是一個(gè)常用的術(shù)語(yǔ)。它和推挽輸出之間的主要差別是漏或源電流的大小。圖騰柱輸出比推挽輸出的漏/源電流要小。其他主要區別在于輸出電壓不同。圖騰柱只能是一個(gè)5V直流信號，而推挽輸出將跟隨輸入電壓。

10、什么是推挽輸出(Push Pull Output)？

推挽輸出是一種允許你同時(shí)連接漏或源電路的輸出。（見(jiàn)什么是漏或源輸入？）這種類(lèi)型的輸出允許你比圖騰柱輸出更多的電流和跟隨輸入電壓。當集電極開(kāi)路輸出和編碼器連接的控制器不能工作時(shí)，需要選擇推挽輸出。

11、什么是正交輸出(Quadrature output)？

正交輸出是指信號A和B之間有90度的相移，A超前B或B超前A取決于旋轉方向。這并不意味著(zhù)輸出將4倍編碼器每圈的分辨率。這一事實(shí)，即信號有90度相位差使控制器能夠判斷編碼器的旋轉方向。您必須同時(shí)使用正交的A和B信號，才能獲得X2或X4的邏輯關(guān)系。（見(jiàn)正交和x4邏輯之間有何不同？）

12、為什么我需要一個(gè)上拉電阻？

上拉電阻被用來(lái)“拉”邏輯高電壓水平達到工作電壓。這是非常有用的，當集電極開(kāi)路的輸出沒(méi)有達到顯示邏輯高電平所需的電壓水平或噪音出現在信號線(xiàn)上。當一個(gè)邏輯高電平信號出現，對于集電極開(kāi)路其電壓水平約等于工作電壓。其中的差值是由于上拉電阻上的電壓跌落。如果負載不以地為參考，這并不是必要的。

13、/A和/B通道有什么用？

 /A和/B通道是A和B通道的反信號。這意味著(zhù)當信號A是高電平時(shí)，信號/A是低電平，當A是低電平時(shí)，/A是高電平。這同樣適用于任何有互補信號的情況。這通常使噪音降到低。一些輸入卡同時(shí)接受的A和/A信號。然后比較兩個(gè)信號，以幫助消除導線(xiàn)上竄入的共模噪聲。接收的脈沖只有信號A是高電平同時(shí)信號/A是低電平時(shí)，才能被確認。這適用于任何有互補信號的通道,信號A僅作為一個(gè)例子。這通常稱(chēng)為差分輸出。

14、正交和x4邏輯之間有何不同？

正交輸出指的是輸出信號的相移。當輸出信號，信號A和B互相之間有90度的相差，這被稱(chēng)做正交。這只是正交名詞的解釋。（見(jiàn)什么是正交輸出？）x4邏輯指控制器如何解釋接收的信號。這是通過(guò)把每個(gè)檢測到的A和B通道脈沖的邊沿轉換為自己的脈沖。這個(gè)轉換發(fā)生在控制器，而不是在編碼器。這意味著(zhù)如果你訂購了一個(gè)每轉120脈沖的正交編碼器，輸出信號A和B將有90度的相移。這并不意味著(zhù)每一轉，編碼器將產(chǎn)生480個(gè)脈沖。增加的脈沖只發(fā)生在控制器。

15、如何選擇每轉脈沖數（PPR）？

當選擇編碼器的PPR值時(shí)，請記住一些簡(jiǎn)單的規則。請確認你選擇的PPR值不會(huì )超過(guò)控制器或編碼器的高頻率。嘗試選擇PPR接近你要顯示的值，這樣就消除或減少校準常數的必要。例如，如果你想每圈顯示12英寸，就選擇PPR為12。如果你想顯示12.00英寸，選擇1200PPR。然而不要錯誤地忘記了控制器輸入的乘數。大多數控制器有X2或X4的邏輯。如果是X2邏輯，當顯示12.00將變?yōu)槟腜PR為600;當X4邏輯時(shí)變?yōu)镻PR為300。這些選擇給你期望的每一個(gè)單位只有一個(gè)脈沖。記住當你你創(chuàng )建的PPR時(shí)，一定要記住頻率。當選擇PPR時(shí)，在高轉速下不能超過(guò)編碼器能夠處理的頻率。相反的情況也是如此，請不要選擇過(guò)低的PPR，您的控制器不能識別信號。嘗試選擇您的PPR，讓您的校準常數為0.5和1之間。

16、如何設置我的校準常數？

如果正確選擇每轉脈沖數（PPR）能夠簡(jiǎn)化校準系數。一旦PPR被選定，或者只要按照技術(shù)手冊中的公式計算。當選擇校準常數時(shí)，請記住越接近1越好。校準常數的值是您的編碼器的每個(gè)脈沖的分辨率。

17、編碼器和我的系統之間的距離可以多遠？

沒(méi)有固定的答案。許多因素都會(huì )起作用，連接裝置到一起的大電纜長(cháng)度。使用長(cháng)電纜的大問(wèn)題是電纜變得更容易受到噪音干擾。這是由于電纜的電容，電纜象天線(xiàn)一樣起作用，同時(shí)通過(guò)電纜電源會(huì )有損耗。電纜的大距離可以被獲得，必須遵循以下一些基本的布線(xiàn)原則。

A 使電纜遠離產(chǎn)生大量的電氣噪聲的物體。這包括交流電機，電弧焊機，交流電源線(xiàn)和變壓器。

B 當使用帶互補信號時(shí)，使用雙絞線(xiàn)，當使用任何類(lèi)型的信號時(shí)都要用屏蔽電纜。

C 輸出電壓使用允許的高電壓。例如，如果編碼器可以輸出5到24伏，那就使用24伏。使用集電極開(kāi)放或和差分接收器（ PM28S00 ）一起使用的差分線(xiàn)路驅動(dòng)器輸出，以便得到大的漏/源電流源。

D 如果您使用的是編碼器作為不止一個(gè)控制器的輸入，請使用信號放大器。這也是一個(gè)很好的方法，以提高信號傳輸的距離。

E 當使用差分輸入時(shí)，典型的差分線(xiàn)路驅動(dòng)器大距離為大約100英尺，集電極開(kāi)路的距離大約是35英尺。

18、什么是零速傳感器？

零速指示是一個(gè)單獨的輸出，應用中當速度低于一定的頻率作為報警，不是零速出現。零速沒(méi)法檢測，只有跌落到一定頻率以下可以被檢測。當應用至關(guān)重要的和必須被監視時(shí)，這是非常有用地。

19、需要使用屏蔽電纜嗎？

是。強烈推薦使用屏蔽電纜。特別是使用在存在大量的電氣噪聲的區域。如果你有任何噪聲問(wèn)題，或者懷疑可能有，請使用屏蔽電纜。

20、為什么使用值編碼器？

首先，什么是值編碼器？值編碼器在每圈的每個(gè)位置都有wei一的編碼。這樣代替脈沖的輸出，你可以獲得二進(jìn)制特殊值輸出。當要求準確的位置時(shí)，這是非常有用的。值編碼器每圈的每個(gè)位置有wei一的二進(jìn)制值，如果電源關(guān)閉，而當電源恢復時(shí)位置的實(shí)際值能夠被識別。即使控制器丟失電源和過(guò)程被移動(dòng)。

21、什么是格雷碼？

格雷碼是二進(jìn)制碼的一種形式。格雷碼和二進(jìn)制碼的不同在于遞增數的方法不同。對于格雷碼每次遞增只有一位變化。這意味著(zhù)計數的順序將看到0,1, 3, 2, 6和7。這與標準二進(jìn)制不同，它的順序是0, 1, 2, 3, 4和5。格雷碼可以防止在轉換到下一狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的錯誤。下面舉一個(gè)例子說(shuō)明在什么情況可能發(fā)生。這可能由于定時(shí)器和電纜的電容引起。從0011變到0100的情況可能出現0111，而格雷碼不會(huì )出現這種可能性。

22、什么是漏或源輸入？

漏和源輸入僅僅涉及晶體管電流的流動(dòng)。這意味著(zhù)，他們運轉需要電壓和負載。漏輸入要求在連接它到電路以前需要電壓和負載。對于電路，這就是“漏”到地。源輸入必須放在電路的負載之前。這意味著(zhù)這是“源”電流到電路。電壓和負載都必須出現在任何一種情況下，以檢測輸入電壓的變化。這同樣適用于漏或源輸出。

23、線(xiàn)路驅動(dòng)器7272和4469輸出的主要區別是什么？

Line drives線(xiàn)路驅動(dòng)器，顧名思義，這種輸出芯片來(lái)源于“驅動(dòng)”電流到線(xiàn)路。不同于集電極開(kāi)路輸出，線(xiàn)路驅動(dòng)器芯片主動(dòng)驅動(dòng)輸出高或低，因此，能夠使負載產(chǎn)生漏和源電流（見(jiàn)圖2 ）。主要優(yōu)點(diǎn)是它的線(xiàn)路驅動(dòng)能力，推動(dòng)更高的電流通過(guò)電纜，使電纜運行更長(cháng)。雖然線(xiàn)路驅動(dòng)器可用于單端的格式（即推挽輸出），它們是常用的互補或差分信號。使用差分信號，當使用屏蔽雙絞線(xiàn)電纜，使用較長(cháng)的電纜運行或在高噪聲環(huán)境中線(xiàn)路驅動(dòng)器是shou選。

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