編碼器隨著電纜長度、傳遞的脈沖頻率、及負載的增加,這種線路形式所受的影響隨之增加。
編碼器的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領(lǐng)域的需要-用作電動機的反饋檢測元件。
在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上,人們需要提高動態(tài)特性時可以采用這種編碼器。晶體管處于靜態(tài)時,輸出電壓是電源電壓,它在電路上類似于TTL邏輯,因而可以與之兼容。在有輸出時,晶體管飽和,輸出轉(zhuǎn)為0VDC的低電平,反之由零跳向正電壓。
因此要達到理想的使用效果,應該對這些影響加以考慮。集電極開路的線路取消了上拉電阻。這種方式晶體管的集電極與編碼器電源的反饋線是互不相干的,因而可以獲得與編碼器電壓不同的電流輸出信號。
編碼器電壓輸出線路的主要局限性是因為它們使用了電阻,在晶體管關(guān)閉時表現(xiàn)出比晶體管高得多的阻抗,為克服些這缺點,在推挽式線路中額外接入了另一個晶體管,這樣無論是正方向還是零方向變換,輸出都是低阻抗。
推挽式線路提高了頻率與特性,有利于更長的線路數(shù)據(jù)傳輸,即使是高速率時也是如此。編碼器信號飽和的電平仍然保持較低,但與上述的邏輯相比,有時較高。
任何情況下推挽式線路也都可應用于NPN或PNP線路的接收器??刹捎瞄L線驅(qū)動器線路。數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收在兩個互補的通道中進行,所以干擾受到抑制(干擾是由電纜或相鄰設備引起的)。
編碼器這種干擾可看成“共模干擾”。此外,總線驅(qū)動器的發(fā)送和接收都是以差動方式進行的,或者說互補的發(fā)送通道上是電壓的差。
因此對共模干擾它不是第三者,這種傳送方式在采用DC5V系統(tǒng)時可認為與RS422兼容;在特殊芯片時,編碼器電源可達DC24V,可以在惡劣的條件(電纜長,干擾強烈等)下使用。
編碼器差動線路用在具有正弦長線驅(qū)動器的模擬編碼器中,這時,要求信號的傳送不受干擾。像長線驅(qū)動器線路那樣,對于數(shù)字信號產(chǎn)生兩個相位相差180度的信號。
這種線路特意設置了120歐姆的特有線路阻抗,它與接收器的輸入電阻相平衡,而接收器必須有相等的負載阻抗。通常,在互補信號之間并聯(lián)連,120歐姆的終端電阻就達到了這種目的。
編碼器可在金屬圓盤上用沖床加工或腐蝕法開槽。在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵,它與金屬制的光柵相比不耐沖擊,因此在使用上請注意,不要將沖擊直接施加于編碼器上。
光電編碼器,又稱為手輪脈沖發(fā)生器,簡稱手輪,是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字量的傳感器;
主要應用于各種數(shù)控設備,是目前應用較多的一種傳感器。
光電編碼器有國標和非國標兩種分類標準。
按原料的不同可分為天然橡膠型、塑料型、膠木型和鑄鐵卸,按樣式的不同可分為圓輪緣型、內(nèi)波紋型、平面面、表盤型等等,按工作原理的不同可分為光學型、磁型、感應型和電容型,按刻度方法和信號輸出形式的不同可分為增量型、絕對型和混合型。
光電編碼器主要由光柵盤和光電檢測裝置構(gòu)成,在伺服系統(tǒng)中,光柵盤與電動機同軸致使電動機的旋轉(zhuǎn)帶動光柵盤的旋轉(zhuǎn),再經(jīng)光電檢測裝置輸出若干個脈沖信號,根據(jù)該信號的每秒脈沖數(shù)便可計算當前電動機的轉(zhuǎn)速。
光電編碼器的碼盤輸出兩個相位差相差90度的光碼,根據(jù)雙通道輸出光碼的狀態(tài)的改變便可判斷出電動機的旋轉(zhuǎn)方向。
增量式編碼器
增量式編碼器是光電編碼器的一種,其主要工作原理也是光電轉(zhuǎn)換,但其輸出的是A、B、Z三組方波脈沖,其中A、B兩脈沖相位差相差90度以判斷電動機的旋轉(zhuǎn)方向,Z脈沖為每轉(zhuǎn)一個脈沖以便于基準點的定位。
1、編碼器本身故障:是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障,導致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2、編碼器連接電纜故障:這種故障出現(xiàn)的幾率最高,維修中經(jīng)常遇到,應是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良,這時需更換電纜或接頭。還應特別注意是否是由于電纜固定不緊,造成松動引起開焊或斷路,這時需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源下降:是指+5V電源過低,通常不能低于4.75V,造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗,這時需檢修電源或更換電纜。
4、絕對式編碼器電池電壓下降:這種故障通常有含義明確的報警,這時需更換電池,如果參考點位置記憶丟失,還須執(zhí)行重回參考點操作。
5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落:這會引入干擾信號,使波形不穩(wěn)定,影響通信的準確性,必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
6、編碼器安裝松動:這種故障會影響位置控制精度,造成停止和移動中位置偏差量超差,甚至剛一開機即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過載報警,請?zhí)貏e注意。
7、光柵污染這會使信號輸出幅度下降,必須用脫脂棉沾無水酒精輕輕擦除油污。