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从单圈值编码器到多圈值编码器:
单圈值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合编码的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈值编码器。
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,这样的式编码器就称为多圈值编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码不重复,而无需记忆。
多圈值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,编码器,而大大简化了安装调试难度。
多圈值编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。
-从工作原理划分
1) 光电编码器简称光编
工作原理:光编是一种利用光学原理进行测量的设备,它由LED光源(通常是红外光源)和光电探测器组成,二者分别位于编码器码盘两侧。码盘由塑料或玻璃制成,上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时,LED光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断,从而产生两路典型的方波A和B正交脉冲,可用于确定电机轴的旋转和速度。
特点:光编精度优于磁编,具有高分辨率、稳定性强等特点。但由于码盘材质的特殊性以及码盘与探测器距离太近,所以光编内部必须保证无尘环境。
适合工况:适用于对位置和速度要求较高的应用场景,比如有轨迹要求的精密雕刻、快速模切、高速旋转、高精度测量等。值得注意的是,光编价格较高,增量编码器 角度,不太适合低成本应用。
2) 磁性编码器简称磁编
工作原理:磁编是近年来才逐渐大规模使用的类型,它是一种利用磁场原理进行测量的设备,包括一个磁场发生器和磁敏元件。主要是在电机轴上安装一块磁铁,磁铁跟随电机轴一起旋转,然后在后端盖上安装一块电路板,电路板中间有一个磁场感应芯片,能够测量出磁场的角度,从而判定出电机轴的旋转角度、角速度。
特点:相较于光学编码器,磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击,非常适合恶劣环境。但是磁编响应速度较慢,不能胜任高速运动负载的位置反馈,同时磁干扰会对磁编造成影响,所以磁编的分辨率和精度相对较低。
适合工况:适用于汽车电子、物料搬运/分拣、AGV车轮、输送带传输、工业控制等对位置和速度要求不那么严格的应用场景。同时,磁编价格相对较低,较高。
编码器工作原理:增量型旋转编码器的工作原理是通过一个中心有轴的光电码盘,旋转角度编码器,上面有环形通、暗的刻线,配合光电发射和接收i器件读取,高精度角度编码器,从而获得四组正弦波信号,并将其组合成A、B、C、D信号。每个正弦波相差90度的相位差,通过特定的处理方法,可以增强稳定信号,并在每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
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在进行编码器的选型时,应该根据实际应用场景的需求来确定合适的编码器类型。如果需要高精度且对分辨率有严格要求的场合,可以选择具有较高分辨率的编码器;如果是用于简单的位置反馈系统,则可能不需要那么高的分辨率。同时,也需要考虑到控制系统接口的类型,确保编码器和控制器之间的兼容性。
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