HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？

HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？
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光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。光電編碼器每轉(zhuǎn)輸出600（我們用老板沒有說）個(gè)脈沖，五線制。其中兩根為電源線，三根為脈沖線(A相、B相、Z)。電源的工作電壓為 （+5～+24V）直流電源。光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，其原理示意圖如圖1所示；通過計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90??的兩路脈沖信號(hào)。
工作原理:當(dāng)光電編碼器的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)A、B兩根線都產(chǎn)生脈沖輸出,A、B兩相脈沖相差90度相位角，由此可測(cè)出光電編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電機(jī)轉(zhuǎn)速。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉(zhuǎn),否則為反轉(zhuǎn).Z線為零脈沖線,光電編碼器每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個(gè)脈沖.主要用作計(jì)數(shù)。A線用來測(cè)量脈沖個(gè)數(shù),B線與A線配合可測(cè)量出轉(zhuǎn)動(dòng)方向.
N為電機(jī)轉(zhuǎn)速
Δn=ND測(cè)-ND理
HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？例如:我們車的速度為1.5m/s,輪子的直徑220mm，C=D*Pi，電機(jī)控制在21.7轉(zhuǎn)/秒,根據(jù)伺服系統(tǒng)的指標(biāo), 設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,故可求得當(dāng)ND=21.7*60=130轉(zhuǎn)/分時(shí)，光碼盤每秒鐘輸出的脈沖數(shù)為：
PD=130×600/60=1300個(gè)脈沖
當(dāng)測(cè)出的脈沖個(gè)數(shù)與計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)值有偏差時(shí),可根據(jù)電壓與脈沖個(gè)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出輸出給伺服系統(tǒng)的增量電壓△U，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，再計(jì)算出增量脈沖個(gè)數(shù)，等下減去。
當(dāng)運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)路線越長(zhǎng)，離我們預(yù)制的路線偏離就多了。這時(shí)系統(tǒng)起動(dòng)位置環(huán)，通過不斷測(cè)量光電編碼器每秒鐘輸出的脈沖個(gè)數(shù)，并與標(biāo)準(zhǔn)值PD（理想值）進(jìn)行比較，計(jì)算出增量△P并將之轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的D/A輸出數(shù)字量，通過控制器減少輸個(gè)電機(jī)的脈沖個(gè)數(shù)，在原來輸出電壓的基礎(chǔ)上減去增量，迫使電機(jī)轉(zhuǎn)速降下來，當(dāng)測(cè)出的△P近似為零時(shí)停止調(diào)節(jié)，這樣可將電機(jī)轉(zhuǎn)速始終控制在允許的范圍內(nèi)。
由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
信號(hào)輸出:
信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓）,方波（TTL、HTL）,集電極開路（PNP、NPN）,推拉式多種形式，其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。
信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī)，PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。
如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。
A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。
A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。
A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接，電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0，衰減小，抗干擾佳，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。
HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？
編碼器為什么損壞？
一、編碼器損壞的原因
1、編碼器本身錯(cuò)誤：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致其不克不迭產(chǎn)生和輸出的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2、編碼器連接電纜錯(cuò)誤：這種錯(cuò)誤出現(xiàn)的幾率 高，維修中經(jīng)常碰著，應(yīng)是優(yōu)先考慮的成分。常日為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時(shí)需更換電纜或評(píng)論辯論。還應(yīng)特別把穩(wěn)是不是因?yàn)殡娎|堅(jiān)固不緊，構(gòu)成松動(dòng)引起開焊或斷路，這時(shí)需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源低落：是指+5V電源過低， 常日不克不迭低于4.75V，構(gòu)成過低的原因原由是供電電源錯(cuò)誤或電源傳送電纜阻值偏大而引起耗費(fèi)，這時(shí)需查驗(yàn)電源或更換電纜。
1、伺服反應(yīng)來講，有些振動(dòng)是由機(jī)電本體的振動(dòng)惹起的，比方：機(jī)電所處的機(jī)器布局的振動(dòng)、機(jī)電必要隨負(fù)載持續(xù)活動(dòng)...等等，這類環(huán)境是比擬隨便紕漏防備和防止的，由于這類振動(dòng)看上去就比擬直觀，也隨便紕漏丈量和采用改正步伐，只需可以或許或許或許將機(jī)電本體的振動(dòng)強(qiáng)度節(jié)制在其標(biāo)稱的振動(dòng)品級(jí)（加速度和頻率）范圍內(nèi)，就基本上可以或許或許防止這類振動(dòng)對(duì)伺服機(jī)電和反應(yīng)帶來的危害了。
2、尚有一些情況，振動(dòng)是在電機(jī)運(yùn)行進(jìn)程傍邊伴隨機(jī)械軸旋轉(zhuǎn)而引起的，比喻：伺服電機(jī)軸輸出側(cè)受到過大的軸向力浸染，在運(yùn)行時(shí)發(fā)生前后竄動(dòng)構(gòu)成編碼器機(jī)械軸的軸向振動(dòng)；或者，伺服電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，其輸出軸長(zhǎng)期受到過大的徑向力浸染，構(gòu)成電機(jī)軸和軸承的磨損，進(jìn)而使得電機(jī)軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因偏心而發(fā)生劇烈振動(dòng)等等。

HEIDENHAIN編碼器的工作原理是怎樣的？