伺服電機的編碼器分類

作者：萬連發(fā)布時間：2022-09-01 15:32:07 瀏覽量：1761

1、增量型編碼器

除了普通級編碼器的ABZ數(shù)據(jù)信號外，增量型伺服編碼器還有UVW數(shù)據(jù)信號，但現(xiàn)階段國內(nèi)和初期的進(jìn)口伺服大多采用這種方式，線路較多。

2、絕對值型伺服電機的編碼器

增加旋轉(zhuǎn)式編碼器，導(dǎo)出單脈沖，通過計數(shù)儀器可以知道其部位，在編碼器不動或斷電的情況下，通過計數(shù)儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)記憶力記住部位。這樣，在切斷電源后，編碼器不能有所有的移動。咨詢工作中，在編碼器導(dǎo)出單脈沖的過程中，不能有干擾而丟失單脈沖。否則，機械設(shè)備的記憶力會有0點偏差，很難知道偏差的量。只有發(fā)生了問題的制造結(jié)果才知道。

處理方式提高定位點，編碼器每次通過定位點時，將參考部位調(diào)整為計數(shù)器的記憶力部位。在定位點之前，無法保證部位的精度。因此，在工業(yè)自動化中，有在每次實際操作時尋找定位點，開始零錢交換等方式。例如，復(fù)印機掃描儀的準(zhǔn)確定位是增量式編碼器的原理，每次啟動時大家都會發(fā)出啪啪的聲音，這就是參照0點開始工作。

這種方式對于許多工業(yè)自動化工程項目相對不便，更因為不允許起步換零錢(起步后需要了解準(zhǔn)確的部位)，所以具有正面編碼器的產(chǎn)生。

肯定型旋轉(zhuǎn)光電編碼器由于每個部位都是肯定的、唯一的、抗干擾的、不需要斷電記憶力，已經(jīng)越來越普遍地應(yīng)用于各類工業(yè)生產(chǎn)體系中的視角、尺寸測量和精確定位操作。

編碼器光學(xué)編碼盤上面一定有很多刻度。各自的刻度分別是2線、4線、8線、16線。配置，這樣，在編碼器的各個部位，讀取各個刻度，通過開/關(guān)，得到從2的零次方到2的n-1次方的唯一的二進(jìn)制碼(灰色)組，將其稱為n位肯定編碼器。這樣的編碼器由碼盤的機械部位決定，不會受到電源斷開、噪聲的影響。

肯定編碼器由機械部位決定的各部位的唯一性。它不需要記憶力，不需要找定位點，也不需要經(jīng)常數(shù)數(shù)，需要什么時候了解部位，什么時候加載那個部位。這樣可以進(jìn)一步提高編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的安全性。

編碼器在準(zhǔn)確定位方面優(yōu)于添加量子編碼器，因此越來越多地用于伺服電機。肯定型編碼器由于其高精度，導(dǎo)出位數(shù)大，保持并行導(dǎo)出狀態(tài)，需要保證其每一位的導(dǎo)出數(shù)據(jù)信號的連接非常好，對于比較復(fù)雜的工作情況需要防護(hù)，連接電纜芯數(shù)大，會產(chǎn)生很多麻煩和安全性。因此，肯定編碼器在多位導(dǎo)出中通常選擇并行處理導(dǎo)出或總線導(dǎo)出。德國制造的肯定型編碼器的并行處理導(dǎo)出中最常用的是SSI (同步并行處理導(dǎo)出)。

從單圈肯定式編碼器到單圈肯定式編碼器，旋轉(zhuǎn)單圈肯定式編碼器，在旋轉(zhuǎn)過程中準(zhǔn)確測量光碼盤各軌道的刻度，獲得唯一代碼。當(dāng)旋轉(zhuǎn)超過360度時，代碼又回到起點。那樣就不符合肯定代碼的唯一原則了。這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的精確測量，稱為單圈肯定式編碼器。要準(zhǔn)確測量旋轉(zhuǎn)超過360度的范圍，需要應(yīng)用單圈肯定式編碼器。

編碼器廠家應(yīng)用鐘表齒輪機械的基本原理，在管理中心碼盤的轉(zhuǎn)動時，在傳動齒輪另一碼盤(或多組傳動齒輪、多組碼盤)的基礎(chǔ)上，在單圈編碼的基礎(chǔ)上增加匝數(shù)碼，編碼器這樣的肯定編碼器被稱為單圈式肯定編碼器，同樣由機械部位決定代碼，各部位的代碼不重復(fù)，不需要記憶力。單圈編碼器的另一個優(yōu)點是檢測范圍廣，具體應(yīng)用一般比較豐富，裝配時無需找零點，只需以某個中間環(huán)節(jié)為起點即可，大大簡化了裝配調(diào)整的難度系數(shù)。單圈肯定編碼器在長短準(zhǔn)確定位方面具有優(yōu)勢，目前歐洲新上市的伺服電機基本采用單圈絕對值型編碼器。

3、正弦波伺服電機編碼器

是以軸為中心的光學(xué)碼盤，上面有環(huán)狀的通、暗的刻度，裝載光學(xué)的收發(fā)元件，由得到的4組正弦波形數(shù)據(jù)信號構(gòu)成a、b、c、d，各自的正弦波形偏離相位角90度(相對于該頻率為360度) 每轉(zhuǎn)一次導(dǎo)出這樣的z相單脈沖，意味著歸零參考位。

普通級正余弦編碼器具有相當(dāng)于波形數(shù)據(jù)信號的增量式編碼器的AB正交和數(shù)據(jù)信號的一對正交和的sin、cos1Vp-p數(shù)據(jù)信號，每一周重復(fù)2048等多個數(shù)據(jù)信號周期時間；及這樣漲價量的對稱三角波Index數(shù)據(jù)信號，與增加量式編碼器的z數(shù)據(jù)信號相同，繞一周通常會發(fā)生這樣的情況；該正余弦編碼器本質(zhì)上也是該增量式編碼器。另外一個正弦波編碼器除了具有如上所述正交和的sin、cos數(shù)據(jù)信號之外，還具有僅繞這種數(shù)據(jù)信號的周期時間的相互正交和的1Vp-p一周的一對正弦波c、d數(shù)據(jù)信號，假設(shè)c數(shù)據(jù)信號為sin，則d數(shù)據(jù)信號為cos 不僅可以得到比原始數(shù)據(jù)信號的周期時間更精密的名稱檢查畫面分辨率，而且例如通過用2048細(xì)化2048線的名稱檢查畫面分辨率，可以得到每轉(zhuǎn)400萬線以上的名稱檢查畫面分辨率。目前，很多歐美的伺服制造商都呈現(xiàn)了這樣高分辨率的伺服系統(tǒng)，但國內(nèi)制造商還不普遍；另外，通過細(xì)分帶有c、d數(shù)據(jù)信號正余弦編碼器的c、d數(shù)據(jù)信號，也能夠表示每轉(zhuǎn)的肯定位置信息，