如何選擇正確的編碼器類型？

如何選擇正確的編碼器類型？

如果你正在研究一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)或機(jī)器人項(xiàng)目,你將需要測(cè)量和控制某些部件的運(yùn)動(dòng)。編碼器可以幫助您完成這項(xiàng)任務(wù)。要從移動(dòng)部件中選擇能夠提供正確位置反饋的設(shè)備,您應(yīng)該知道什么類型的編碼器最適合您的系統(tǒng)。



編碼器有許多選擇。它們是用不同的材料和技術(shù)生產(chǎn)的。它們?cè)诔叽纭惭b類型、精度、精度、能耗和價(jià)格上也各不相同。熟悉編碼器的基本知識(shí)有助于你做出明智的購(gòu)買決定。

確認(rèn)項(xiàng)目需要使用編碼器

編碼器增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。如果您的系統(tǒng)使用的是開環(huán)控制器,使用步進(jìn)電機(jī)、霍爾傳感器、限制或接近開關(guān),您可能不需要編碼器。但是,如果您需要一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),在選擇編碼器之前,請(qǐng)確保了解它的具體情況和操作環(huán)境。

影響編碼器選擇的因素:

高,規(guī)則,或極慢的運(yùn)動(dòng)速度。
控制器接收的輸入信號(hào)類型。
編碼器的安裝類型和位置(負(fù)載、電機(jī)等)。)。
系統(tǒng)要求的準(zhǔn)確性。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)的靈活性。
環(huán)境條件(塵埃、水、熱、震動(dòng)等))。
你需要的編碼器的數(shù)量。

分配預(yù)算。

編碼器技術(shù)類型:光電、磁性或電容式

所有編碼器根據(jù)其制造技術(shù)分為三個(gè)不同的類型。您的環(huán)境條件,能源需求,精度和速度要求將決定您需要什么樣的設(shè)置。沒有必要選擇分辨率最高的編碼器。在每種情況下,編碼器都必須與手頭的任務(wù)相匹配。工件進(jìn)料系統(tǒng)在加工金屬表面時(shí),必須提供精確的定位,因此在這種情況下,高分辨率起著重要的作用。

光電編碼器

現(xiàn)代絕對(duì)光電編碼器是一個(gè)極其復(fù)雜的器件。在設(shè)計(jì)高分辨率光電編碼器時(shí),設(shè)計(jì)者面臨許多相互沖突的因素,這些因素極大地影響了編碼器的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性和可靠性。光電編碼器提供了非常高的分辨率和精度,以及優(yōu)越的動(dòng)態(tài)性能,并適合在強(qiáng)烈磁場(chǎng)地區(qū)使用。

由于編碼器光盤的旋轉(zhuǎn)是一個(gè)完全機(jī)械的過(guò)程,這些設(shè)備不能在發(fā)生臨時(shí)電源故障時(shí)丟失絕對(duì)位置信息。不需要備用電池。

磁編碼器

磁編碼器利用磁場(chǎng)技術(shù)檢測(cè)角位置。安裝在編碼器軸上的永磁產(chǎn)生磁場(chǎng),由產(chǎn)生唯一絕對(duì)位置值的傳感器測(cè)量磁場(chǎng)。磁編碼器可靠、耐用、緊湊.與光電編碼器相比,無(wú)電池、無(wú)齒輪設(shè)計(jì)提供了簡(jiǎn)單的機(jī)械性和較低的成本。它們緊湊的尺寸使它們能夠在非常狹窄的空間中使用。

在灰塵或濕度過(guò)多的困難環(huán)境中表現(xiàn)出色。
少消耗能量。
可能會(huì)受到走失磁場(chǎng)的影響。
可能需要磁屏蔽提供準(zhǔn)確的讀數(shù).

計(jì)量類型：增量、絕對(duì)或偽絕對(duì)

編碼器以兩種不同的方式捕捉和報(bào)告位置數(shù)據(jù):增量和絕對(duì)。還有一種混合選擇。

增量編碼器

增量編碼器在輸出時(shí)產(chǎn)生一系列脈沖,將其輸入計(jì)數(shù)器或其他接收器,并計(jì)算脈沖或邊緣的數(shù)量。啟動(dòng)后,測(cè)量的位置是未知的,因?yàn)樵隽烤幋a器輸出只有關(guān)于增量位置的信息。上電后,啟動(dòng)了一個(gè)尋回程序,將計(jì)數(shù)與機(jī)器或機(jī)器坐標(biāo)系統(tǒng)的起源聯(lián)系起來(lái)。  

該系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn),找到了一些零參考點(diǎn).在通過(guò)這些點(diǎn)時(shí),設(shè)置了坐標(biāo)來(lái)源的參照。在此點(diǎn)之后,從編碼器輸出的脈沖計(jì)數(shù)可以準(zhǔn)確地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置,但只有在高脈沖率或干擾允許的情況下才能這樣做。從增量編碼器輸出脈沖計(jì)數(shù)的故障導(dǎo)致移動(dòng)錯(cuò)誤,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能運(yùn)行,至少需要重新計(jì)數(shù)。

絕對(duì)式編碼器

根據(jù)這些編碼器的輸出信息,可以判斷其轉(zhuǎn)子的位置,無(wú)論其電源是否已關(guān)閉。對(duì)單轉(zhuǎn)編碼器和多轉(zhuǎn)絕對(duì)編碼器作了區(qū)分。

單轉(zhuǎn)絕對(duì)編碼器：將編碼器軸的旋轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼。革命中的每個(gè)位置都有不同的代碼值。數(shù)字代碼可以有多種形式:并行代碼(二進(jìn)制、二進(jìn)制、格雷等)。)和順序碼,其中位置信息包含在編碼器輸出生成的數(shù)字信息中(如SSI、BIS、可以打開等)。)。

多轉(zhuǎn)絕對(duì)編碼器：不僅在一個(gè)革命中生成位置信息,而且計(jì)算編碼器軸的完全旋轉(zhuǎn)次數(shù)。存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的完全旋轉(zhuǎn)數(shù)可達(dá)幾十萬(wàn)。數(shù)字代碼的表示形式是串行和/或并行代碼。

在伺服驅(qū)動(dòng)器中,多轉(zhuǎn)絕對(duì)編碼器通常與外部電池結(jié)合使用,該電池與該編碼器上的特殊終端連接。沒有電池,驅(qū)動(dòng)器位置存儲(chǔ)器會(huì)在電源故障后丟失.這種沒有電池的編碼器被用作增量編碼器。

小結(jié)

既然您已經(jīng)熟悉編碼器的角色、它們的基本類型、差異、優(yōu)缺點(diǎn),那么請(qǐng)使用此信息來(lái)找到適合您的項(xiàng)目的信息。

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