增量值编码器和绝对值编码器原理三篇
分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理

分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理光电编码器的工作原理1. 引言光电编码器是一种精密测量仪器,广泛应用于工业自动化、机械加工、机器人等领域。
它可以将旋转或线性运动转换为数字信号,实现位置、角度等参数的准确测量和控制。
2. 绝对式光电编码器的工作原理绝对式光电编码器可以直接获取运动目标的位置信息,而无需复位操作。
它主要由光源、光栅、光电元件和信号处理电路组成。
光源光源发出光线,照射到光栅上。
光栅光栅是由透明和不透明的条纹交替组成的,有着特定的周期和形状。
光栅可以将光线分成多个光斑,并将其传递到光电元件上。
光电元件光电元件是一种将光信号转换为电信号的器件。
光电编码器中常用的光电元件包括光电二极管和光电三极管。
当光线照射到光电元件上时,光电元件会产生相应的电信号。
信号处理电路信号处理电路将光电元件产生的电信号进行放大、滤波等处理,得到数字信号。
这些数字信号可以表示光栅上光斑的位置信息。
工作原理在绝对式光电编码器中,光栅上的每个光斑都被赋予了一个唯一的编号。
当光栅和光电元件相对运动时,光电元件会感知到每个光斑的位置,并将其转换为数字信号。
通过解读这些数字信号,可以准确获取运动目标的位置信息。
3. 增量式光电编码器的工作原理增量式光电编码器可以实时监测对象的运动方向和速度,但无法直接获取位置信息。
它由光源、光栅、光电元件和信号处理电路组成,与绝对式光电编码器类似。
光源、光栅、光电元件和信号处理电路增量式光电编码器的光源、光栅、光电元件和信号处理电路的原理与绝对式光电编码器相同,不再赘述。
工作原理在增量式光电编码器中,光栅上的光斑被分为A相和B相两组,每组中的光斑数量相同但错位。
光电元件检测到光栅上的光斑变化,并产生相应的电信号。
通过检测A相和B相两组信号的相位变化和周期,可以确定对象的运动方向和速度。
由于无法直接获得位置信息,增量式光电编码器通常需要结合其他传感器或复位机构来实现位置的准确测量。
结论绝对式光电编码器和增量式光电编码器都是常用的位置测量和控制装置。
编码器的逻辑电路模块及其工作原理

编码器是数字电路中常见的一种逻辑电路模块,它起到了十分重要的作用。
编码器通常用来将多个输入信号转换成较少的输出信号,这样可以节省线路和减小电路规模。
本文将从逻辑电路模块和工作原理两个方面来探讨编码器的相关知识。
一、逻辑电路模块1. 编码器的基本结构编码器由多个输入端和少量输出端组成。
根据输入和输出的对应关系,编码器可分为绝对值编码器和增量编码器两种。
2. 绝对值编码器绝对值编码器是指编码器的输出信号能够唯一确定输入信号的一种编码方法。
最常见的绝对值编码器是二进制编码器,它将多位二进制输入信号转换成较少位的二进制输出信号。
3. 增量编码器增量编码器是指编码器的输出信号只与输入信号的变化有关,与输入信号的绝对值无关。
增量编码器常用于测量旋转角度或者线性位移等应用中。
4. 编码器的工作原理编码器通过一系列的逻辑门电路来实现输入和输出的转换。
当输入信号发生改变时,逻辑门电路会根据设定的规则来改变输出信号。
不同类型的编码器采用不同的逻辑门电路来实现编码转换。
二、工作原理1. 绝对值编码器的工作原理绝对值编码器通过比较输入信号的大小和关系,来确定输出信号的值。
对于二进制编码器,当输入信号由000变成001时,输出信号会根据事先设定的规则来确定是输出一个脉冲还是不输出脉冲。
2. 增量编码器的工作原理增量编码器的工作原理是通过捕捉输入信号的变化来确定输出信号的值。
常见的增量编码器有光学编码器和磁性编码器。
光学编码器通过光电传感器捕捉物体的运动来确定输出信号,而磁性编码器则通过传感器感知磁场的变化来确定输出信号。
3. 编码器的逻辑门电路实现编码器的逻辑门电路实现是编码器能够正常工作的关键。
通常,编码器会采用与门、或门、非门等逻辑门电路来实现输入和输出的转换。
这些逻辑门电路会按照事先设定的规则来判断输入信号的变化,并决定输出信号的值。
总结起来,编码器作为数字电路中的一个重要模块,具有十分广泛的应用。
通过对其逻辑电路模块和工作原理的探讨,我们能更好地理解编码器的工作原理及其在数字系统中的应用,为我们的工程实践提供理论指导。
绝对值编码器和增量编码器的工作原理

绝对值编码器和增量编码器的工作原理一、引言编码器是将机械运动转换为数字信号的设备,广泛应用于自动化控制系统中。
其中,绝对值编码器和增量编码器是两种常见的编码器类型。
本文将详细介绍它们的工作原理。
二、绝对值编码器1. 原理绝对值编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源,检测旋转轴上的刻度盘上的标记来确定角度位置。
刻度盘通常由磁性或光学条纹组成,每个条纹代表一个特定的角度位置,并且与传感器相对应。
当旋转轴旋转时,光电传感器会读取刻度盘上的标记,并将其转换为数字信号输出。
2. 类型根据不同的检测方式和输出类型,绝对值编码器可以分为以下几种类型:(1)单圈型:只能检测单圈角度范围内的位置。
(2)多圈型:可以检测多圈角度范围内的位置。
(3)线性型:可以检测线性位移范围内的位置。
3. 优缺点优点:(1)精度高:由于采用了高精度刻度盘和光电传感器,因此具有很高的精度。
(2)不受干扰:由于输出的是绝对位置信息,所以不受外界干扰影响。
(3)快速响应:由于无需进行复位操作,因此具有快速响应的特点。
缺点:(1)成本高:由于采用了高精度刻度盘和光电传感器,因此成本较高。
(2)复杂结构:由于需要安装刻度盘和光电传感器,因此结构较为复杂。
三、增量编码器1. 原理增量编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源,检测旋转轴上的齿轮或条纹运动来确定角度位置。
齿轮或条纹通常由磁性或光学条纹组成,每个条纹代表一个特定的角度位置,并且与传感器相对应。
当旋转轴旋转时,光电传感器会读取齿轮或条纹上的标记,并将其转换为数字信号输出。
2. 类型根据不同的检测方式和输出类型,增量编码器可以分为以下几种类型:(1)单路型:只能检测正转方向或反转方向的角度变化。
(2)双路型:可以同时检测正转方向和反转方向的角度变化。
(3)三路型:可以同时检测正转方向、反转方向和速度信息。
3. 优缺点优点:(1)成本低:由于采用了简单的齿轮或条纹结构,因此成本较低。
绝对值与增量型编码器

2、零位信号
编码器每旋转一周发一个脉冲,称之为零位脉冲或标识脉冲,零位脉冲用于决定零位置或标识位置。要准确测量零位脉冲,不论旋转方向,零位脉冲均被作为两个通道的高位组合输出。由于通道之间的相位差的存在,零位脉冲仅为脉冲长度的一半。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。
增量型编码器与绝对型编码器的区分
编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。
增 量 型 编 码 器 (旋转型)
工作原理:
由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
3、推挽式线路
这种线路用于提高线路的性能,使之高于前述各种线路。事实上,NPN电压输出线路的主要局限性是因为它们使用了电阻,在晶体管关闭时表现出比晶体管高得多的阻抗,为克服些这缺点,在推挽式线路中额外接入了另一个晶体管,这样无论是正方向还是零方向变换,输出都是低阻抗。推挽式线路提高了频率与特性,有利于更长的线路数据传输,即使是高速率时也是如此。信号饱和的电平仍然保持较低,但与上述的逻辑相比,有时较高。任何情况下推挽式线路也都可应用于NPN或PNP线路的接收器。
编码器工作原理

编码器工作原理引言概述:编码器是一种用于将机械运动转换为数字信号的装置,广泛应用于各种自动化系统中。
它可以精确地测量物体的位置、速度和方向,从而实现精准控制和监测。
本文将介绍编码器的工作原理,以帮助读者更好地理解其在自动化系统中的作用。
一、光电编码器1.1 光电编码器的结构:光电编码器由光源、光栅、接收器和信号处理电路组成。
光源发出光束,经过光栅反射或透过后,被接收器接收并转换成电信号,信号处理电路将电信号转换成数字信号。
1.2 光电编码器的工作原理:当物体运动时,光栅会随之移动,使得光束的强度发生变化。
接收器接收到的光信号也会随之变化,通过信号处理电路将这些变化转换成数字信号,从而确定物体的位置和速度。
1.3 光电编码器的应用:光电编码器广泛应用于数控机床、机器人、印刷设备等自动化系统中,用于实现位置控制、速度控制和角度测量等功能。
二、磁编码器2.1 磁编码器的结构:磁编码器由磁性标记、磁传感器和信号处理电路组成。
磁性标记可以是永磁体或磁性条,磁传感器用于检测磁场的变化,信号处理电路将检测到的信号转换成数字信号。
2.2 磁编码器的工作原理:当物体运动时,磁性标记会随之移动,磁传感器检测到磁场的变化,并将其转换成电信号。
信号处理电路将电信号转换成数字信号,确定物体的位置和速度。
2.3 磁编码器的应用:磁编码器适用于高温、高速、腐蚀性环境下的自动化系统,如汽车发动机、风力发电机等,用于实现位置控制和速度控制。
三、绝对值编码器3.1 绝对值编码器的结构:绝对值编码器由多个独立的编码单元组成,每个编码单元对应一个位置码。
通过读取每个位置码的状态,可以确定物体的绝对位置。
3.2 绝对值编码器的工作原理:每个编码单元都有一个唯一的位置码,当物体运动时,读取每个位置码的状态,可以确定物体的绝对位置,无需重新归零。
3.3 绝对值编码器的应用:绝对值编码器广泛应用于需要高精度位置控制和无需重新归零的自动化系统中,如医疗设备、航空航天设备等。
旋转编码器工作原理 __编码器

旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种常用的传感器,用于测量旋转运动的角度和方向。
它通常由一个旋转轴和一个固定的编码盘组成。
编码盘上有许多刻度线,当编码器旋转时,刻度线会与固定的传感器头相互作用,产生电信号。
这些电信号经过处理后,可以用来确定旋转角度和方向。
编码器的工作原理可以分为两种类型:增量式编码器和绝对式编码器。
1. 增量式编码器工作原理:增量式编码器通过检测旋转轴的角度变化来确定位置。
它包含两个输出信号:一个是A相信号,另一个是B相信号。
这两个信号相位差90度,并且在旋转过程中会交替变化。
当旋转轴顺时针旋转时,A相信号先变化,然后是B相信号。
当旋转轴逆时针旋转时,B相信号先变化,然后是A相信号。
通过检测A相和B相信号的变化,可以确定旋转轴的方向和角度。
2. 绝对式编码器工作原理:绝对式编码器可以直接测量旋转轴的绝对位置,不需要进行积分运算。
它通过在编码盘上使用不同的编码模式来实现。
常见的绝对式编码器有光电编码器和磁性编码器。
光电编码器使用光电传感器来检测编码盘上的光学模式。
编码盘上的光学模式由透明和不透明的区域组成。
当光电传感器检测到光学模式时,会产生相应的电信号。
通过解码这些电信号,可以确定旋转轴的绝对位置。
磁性编码器使用磁性传感器来检测编码盘上的磁性模式。
编码盘上的磁性模式由磁性材料组成,可以产生磁场。
磁性传感器通过检测磁场的变化来确定旋转轴的绝对位置。
无论是增量式编码器还是绝对式编码器,它们都可以通过接口将电信号传输到控制系统中进行处理。
控制系统可以根据编码器提供的信息,实现对旋转轴的精确控制和定位。
总结:旋转编码器是一种用于测量旋转运动的角度和方向的传感器。
它通过与固定的编码盘相互作用,产生电信号来确定旋转角度和方向。
编码器的工作原理可以分为增量式编码器和绝对式编码器。
增量式编码器通过检测A相和B相信号的变化来确定旋转轴的方向和角度。
绝对式编码器可以直接测量旋转轴的绝对位置,不需要进行积分运算。
分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理(一)

分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理(一)光电编码器的工作原理1. 引言光电编码器是一种将机械运动转换为电子信号的装置,广泛应用于自动化控制系统中。
其中,绝对式光电编码器和增量式光电编码器是两种常见的类型。
本文将逐步介绍它们的工作原理。
2. 绝对式光电编码器的工作原理传感器阵列绝对式光电编码器通过使用一个传感器阵列来确定位置。
该传感器阵列由一系列光电接收器组成,每个光电接收器都能检测到固定位置上的光线。
光源和缝隙绝对式光电编码器中,存在一个光源和一个旋转的光学光栅。
在光栅上有一些精确的缝隙,当旋转时,光线可以穿过缝隙到达传感器阵列。
信号解码当光线穿过缝隙时,光电接收器会感知到光信号的存在,然后将其转换为相应的电信号。
所经过的缝隙数量和光栅的起始位置决定了相应的编码值。
原始位置计算通过检测光线通过光栅的缝隙,可以计算出初始位置,即将光栅与传感器阵列的位置进行匹配。
在之后的运动中,光栅的旋转会导致光线通过不同的缝隙,从而使传感器阵列能够不断更新位置信息。
绝对位置计算根据光线通过的缝隙数量,可以计算出绝对位置。
每个缝隙对应一个特定的编码值,通过将这些编码值进行组合和分析,可以准确地确定光栅所处的绝对位置。
优势与应用绝对式光电编码器具有高精度、高分辨率和迅速的位置检测能力,适用于需要准确位置反馈的应用,如机器人控制、数控机床等。
3. 增量式光电编码器的工作原理传感器和光栅增量式光电编码器也包括传感器和光栅两部分。
在增量式编码器中,光栅的缝隙数量相对较少,通常为两个。
光信号计数当光线通过光栅时,传感器会检测到信号的变化。
光线从一个缝隙穿过时,信号计数器会进行加一操作;而当光线从另一个缝隙穿过时,信号计数器会进行减一操作。
脉冲输出增量式光电编码器的输出信号是一个脉冲信号,在光栅旋转时,信号计数器会根据光线通过光栅的缝隙数量变化而产生相应的脉冲输出。
相对位置计算根据脉冲信号的数量和方向,可以计算出光栅的相对位置。
旋转编码器工作原理 __编码器

旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种用于测量旋转运动或线性运动的设备,它将运动转换为电信号。
旋转编码器是其中一种常见的编码器类型,它可以测量旋转物体的角度、速度和方向。
工作原理:旋转编码器由两个主要部分组成:光学传感器和编码盘。
编码盘通常由透明材料制成,上面有一系列的刻线或孔。
光学传感器通过光源发射光线,并通过编码盘上的刻线或孔接收反射光线。
光线的反射模式取决于编码盘的位置和旋转方向。
旋转编码器有两种常见的类型:增量式编码器和绝对式编码器。
1. 增量式编码器:增量式编码器通常由两个光学传感器组成:一个用于测量旋转方向,一个用于测量旋转角度。
当旋转编码器旋转时,光学传感器将检测到刻线或孔的变化,并生成相应的脉冲信号。
这些脉冲信号可以用于计算旋转物体的角度和速度。
增量式编码器的工作原理是通过计算两个光学传感器之间的脉冲数来确定旋转角度和方向。
例如,当顺时针旋转时,一个光学传感器将生成一个脉冲,而另一个光学传感器将生成两个脉冲。
反之,当逆时针旋转时,情况则相反。
通过计算脉冲数的差异,可以确定旋转物体的方向和角度。
2. 绝对式编码器:绝对式编码器可以直接测量旋转物体的绝对角度,而无需进行计数。
它们通常使用一个编码盘,上面有多个刻线或孔,每个刻线或孔代表一个特定的角度值。
光学传感器将检测到每个刻线或孔,并将其转换为二进制码或其他数字信号。
绝对式编码器的工作原理是通过将每个刻线或孔与特定的数字值相对应来确定旋转物体的绝对角度。
通过读取光学传感器生成的数字信号,可以直接获得旋转物体的角度值。
应用领域:旋转编码器广泛应用于各种领域,包括工业自动化、机器人技术、医疗设备、测量仪器等。
它们在这些领域中用于测量和控制旋转物体的角度、速度和方向。
例如,在工业自动化中,旋转编码器可用于控制机械臂的运动,监测电机的转速,以及测量传送带的位置和速度。
在医疗设备中,旋转编码器可用于测量手术器械的位置和角度,以及监测患者床位的调整。
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增量值编码器和绝对值编码器原理三篇篇一;从增量值编码器到绝对值编码器旋转增量值编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来计算其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备计算并记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。
在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。
为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。
绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。
编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。
这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
绝对值编码器长度测量的应用一.绝对值旋转编码器的机械安装:绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。
1.高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向控制定位。
另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。
2.低速端安装:安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高。
另外,GPMV0814机械转数为90圈,用此方法较合理,如果卷筒转数超过90圈,可用1:3或1:4齿轮组调整至转数测量范围内。
3.辅助机械安装,收绳机械安装:钢丝绳弹簧收紧器原理图1.收拉钢丝绳2.测量盘3.收紧弹簧轮1 4.收紧弹簧轮2 5.专用弹簧6.弹性联轴器7.编码器用钢丝绳收绳器测量油缸行程示意图收绳机械有弹簧自收绳位移传感器――柔性钢丝绳连接运动物体,钢丝绳盘紧在一个测量轮上,依靠恒力弹簧回收钢丝绳。
编码器连接于盘紧测量轮轴端,测量钢丝绳来回运动的旋转角度。
重锤重力收绳:重锤浮子水位测量示意图1编码器测量轮与恒力弹簧弹簧型相2联轴器3测量轮4重锤收紧轮5钢丝绳6浮子似,只是钢丝绳的回收力是依靠另一个同轴的盘紧轮挂重锤来回收。
用收绳位移测量的优点是柔性连接,测量直接而精度高,对运动物体的环境如震动、粉尘、高温水气的场合都能适用。
机械丝杠、摩擦轮、小车轮轴中心、齿轮齿条连接在机械丝杠转轴中心安装编码器,丝杠前进1个螺距,编码器旋转一周。
相对运动物体摩擦转动,测量运动距离。
注意:摩擦轮需始终紧靠测量物,且无跳动、打滑。
(实际使用中,某些场合有难度)通过轨道小车的转轮中心,安装旋转编码器,测量小车行进。
小车与轨道之间不可有打滑运动物连接齿条,带动装有齿轮的编码器,测量运动物体移动距离为保证连紧密抗震,经常有弹簧基座。
二.绝对值编码器的信号输出绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出1.并行输出:2.绝对值编码器输出的是多位数码(格雷码或纯二进制码),并行输出就是在接口上有多点高低电平输出,以代表数码的1或0,对于位数不高的绝对编码器,一般就直接以此形式输出数码,可直接进入PLC或上位机的I/O接口,输出即时,连接简单。
但是并行输出有如下问题:3.1。
必须是格雷码,因为如是纯二进制码,在数据刷新时可能有多位变化,读数会在短时间里造成错码。
4.2。
所有接口必须确保连接好,因为如有个别连接不良点,该点电位始终是0,造成错码而无法判断。
5.3。
传输距离不能远,一般在一两米,对于复杂环境,最好有隔离。
6.4。
对于位数较多,要许多芯电缆,并要确保连接优良,由此带来工程难度,同样,对于编码器,要同时有许多节点输出,增加编码器的故障损坏率。
7.8.串行SSI输出:9.串行输出就是通过约定,在时间上有先后的数据输出,这种约定称为通讯规约,其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。
由于绝对值编码器好的厂家都是在德国,所以串行输出大部分是与德国的西门子配套的,如SSI同步串行输出。
SSI接口(RS422模式),以两根数据线、两根时钟线连接,由接收设备向编码器发出中断的时钟脉冲,绝对的位置值由编码器与时钟脉冲同步输出至接收设备。
由接收设备发出时钟信号触发,编码器从高位(MSB)开始输出与时钟信号同步的串行信号,SSI标准的信号当不传送信号时,时钟和数据位均是高位,在时钟信号的第一个下降沿,编码器的当前值开始贮存,从时钟信号上升沿开始,经T2延迟时间后,编码器数据信号开始传送.t3为恢复信号,等待下次传送。
T=0.9—11us每个脉冲周期n为编码器总位数t1>0.45us每个脉冲半周期t2≤0.4us数据输出延迟时间t3=12—35us数据恢复(熄灭)时间串行输出连接线少,传输距离远,对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。
一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的。
10.现场总线型输出现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起,通过设定地址,用通讯方式传输信号,信号的接收设备只需一个接口,就可以读多个编码器信号。
总线型编码器信号遵循RS485的物理格式,其信号的编排方式称为通讯规约,目前全世界有多个通讯规约,各有优点,还未统一,编码器常用的通讯规约有如下几种:PROFIBUS-DP;CAN;DeviceNet;Interbus等总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口,传输距离远,在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。
4.变送一体型输出我公司提供的GPMV0814、GPMV1016绝对编码器,其信号已经在编码器内换算后直接变送输出,其有模拟量4—20mA输出、RS485数字输出、14位并行输出。
三.连接绝对编码器的电气二次设备:连接绝对值编码器的设备可以是可编程控制器PLC、上位机,也可以是专用显示信号转换仪表,由仪表再输出信号给PLC或上位机。
1.直接进入PLC或上位机:编码器如果是并行输出的,可以直接连接PLC或上位机的输入输出接点I/O,其信号数学格式应该是格雷码。
编码器有多少位就要占用PLC的多少位接点,如果是24伏推挽式输出,高电平有效为1,低电平为0;如果是集电极开路NPN输出,则连接的接点也必须是NPN 型的,其低电平有效,低电平为1。
2.编码器如果是串行输出的,由于通讯协议的限制,后接电气设备必须有对应的接口。
例如SSI串行,可连接西门子的S7-300系列的PLC,有SM338等专用模块,或S7-400的FM451等模块,对于其他品牌的PLC,往往没有专用模块或有模块也很贵。
3.编码器如是总线型输出,接受设备需配专用的总线模块,例如PROFIBUS-DP。
但是,如选择总线型输出编码器,在编码器与接收设备PLC中间,就无法加入其他显示仪表,如需现场显示,就要从PLC再转出信号给与信号匹配的显示仪表。
有些协议自定义的RS485输出信号进PLC的RS485接口,需PLC具有智能编程功能。
4.连接专用显示转换仪表:针对较多使用的SSI串行输出编码器,我公司提供专用的显示、信号转换仪表,由仪表进行内部解码、计算、显示、信号转换输出,再连接PLC或上位机。
其优点如下:a.现场可以有直观的显示,直接在仪表上设置参数。
b.专用程序读码解码、容错、内部计算,可以大大减少各个项目的编程工作量,提高稳定和可靠性。
信号输出是由内部数字量直接计算,快速、准确。
c.信号输出有多种形式,灵活方便,后面可连接各种PLC或上位机,通用性强。
我公司各类连接SSI编码器的仪表一览表:GP1312 (C表、标准表) 16位并行码推挽式输出、4—20mA两路模拟量、8个预置位置开关、4位显示、非线性换算、面板置位等通用功能GP1312/C2 (C2表,双路纠偏表) 双吊点同步纠偏型,16位并行码推挽式选通输出,9个预置开关输出,含双路超偏纠偏信号,两路4—20mA模拟量输出,其中一路为差值量输出。
双4位显示、非线性换算、面板置位等通用功能GP1312RL (RL表、一路4—20mA模拟量输出;一路RS485输出。
非线性换算,外部置位等现场变送表)GP1312BS (BS表、电子凸轮开关组)八个电子凸轮位置开关,每个开关具有开到位和恢复位,一路4—20mA模拟量输出;一路RS485输出。
4位显示,非线性换算,外部置位等GPMV0814、GPMV1016三位一体型GPMV0814绝对多圈编码器,其光电码盘读码解码、显示设定、信号转换三位一体,输出4—20mA模拟量、并行数字量RS485通讯可同时输出,连接各类PLC和上位机。
一般的应用,可选同时两组输出型,一组信号连接PLC,另一组连接显示仪表,如需要增加开关输出,可从显示仪表设定输出。
S7-300沒有現成的轉換功能塊,我使用了富士的SPH編寫了一個功能塊,由于富士的和西門子都支持IEC61131-3編程規范,那么應該很簡單的轉換為西門子的功能塊。
在精确定位控制系统中,为了提高控制精度,准确测量控制对象的位置是十分重要的。
目前,测量位置的方法主要有2种,其一是使用位置传感器,此方法精度高,但是在多路,长距离位置监控系统中,由于成本昂贵且安装困难,因此并不实用。
其二是采用光电轴角编码器进行精确位置控制,光电轴角编码器根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。