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蘇州登正機(jī)電有限公司
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有關(guān)增量型編碼器選型使用注意事項(xiàng)
2017-11-3 閱讀(415)
一、問(wèn)：增量旋轉(zhuǎn)編碼器選型有哪些注意事項(xiàng)？
應(yīng)注意三方面的參數(shù)：
1．械安裝尺寸，包括定位止口，軸徑，安裝孔位；電纜出線(xiàn)方式；安裝空間體積；工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿(mǎn)足要求。
2．分辨率，即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)，是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用精度要求。
3．電氣接口，編碼器輸出方式常見(jiàn)有推拉輸出（F型HTL格式），電壓輸出（E），集電極開(kāi)路（C，常見(jiàn)C為NPN型管輸出，C2為PNP型管輸出），長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
二、問(wèn)：請(qǐng)教如何使用增量編碼器？
1，增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異，使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來(lái)計(jì)量，數(shù)目從6到5400或更高，脈沖數(shù)越多，分辨率越高；這是選型的重要依據(jù)之一。
2，增量型編碼器通常有三路信號(hào)輸出（差分有六路信號(hào)）：A,B和Z，一般采用TTL電平，A脈沖在前，B脈沖在后，A,B脈沖相差90度，每圈發(fā)出一個(gè)Z脈沖，可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向，我公司增量型編碼器定義為軸端看編碼器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)，A超前B為90°，反之逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)B超前A為90°。也有不相同的，要看產(chǎn)品說(shuō)明。
3，使用PLC采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)模塊；使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)板卡；使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，建議選用帶光電耦合器的輸入端口。
4，建議B脈沖做順向（前向）脈沖，A脈沖做逆向（后向）脈沖，Z原點(diǎn)零位脈沖。
5，在電子裝置中設(shè)立計(jì)數(shù)棧。
三、關(guān)于戶(hù)外使用或惡劣環(huán)境下使用
有網(wǎng)友來(lái)問(wèn)，他的設(shè)備在野外使用，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境臟，而且怕撞壞編碼器。
我公司有鋁合金（特殊要求可做不銹鋼材質(zhì)）密封保護(hù)外殼，雙重軸承重載型編碼器，放在戶(hù)外不怕臟，鋼廠(chǎng)、重型設(shè)備里都可以用。不過(guò)如果編碼器安裝部分有空間，我還是建議在編碼器外部再加裝一防護(hù)殼，以加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行
保護(hù)，必竟編碼器屬精密元件，一臺(tái)編碼器和一個(gè)防護(hù)殼的價(jià)值比較還是有一定差距的。
四、從接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)到旋轉(zhuǎn)編碼器：
工業(yè)控制中的定位，接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟了，而且很好用?？墒?，隨著工控的不斷發(fā)展，又有了新的要求，這樣，選用旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)就突出了：
信息化：除了定位，控制室還可知道其具體位置；
柔性化：定位可以在控制室柔性調(diào)整；現(xiàn)場(chǎng)安裝的方便和安全、長(zhǎng)壽：拳頭大小的一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器，可以測(cè)量從 幾個(gè)μ到幾十、幾百米的距離，n個(gè)工位，只要解決一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器的安全安裝問(wèn)題，可以避免諸多接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械安裝麻煩，容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問(wèn)題。由于是光電碼盤(pán)，無(wú)機(jī)械損耗，只要安裝位置準(zhǔn)確，其使用壽命往往很長(zhǎng)。
多功能化：除了定位，還可以遠(yuǎn)傳當(dāng)前位置，換算運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)于變頻器，步進(jìn)電機(jī)等的應(yīng)用尤為重要。
經(jīng) 濟(jì) 化：對(duì)于多個(gè)控制工位，只需一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器的成本，以及更主要的安裝、維護(hù)、損耗成本降低，使用壽命 增長(zhǎng)，其經(jīng)濟(jì)化逐漸突顯出來(lái)。
如上所述優(yōu)點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各種工控場(chǎng)合。
五、關(guān)于電源供應(yīng)及編碼器和PLC連接：
一般編碼器的工作電源有三種：5Vdc、5-12 Vdc或12-26Vdc。如果你買(mǎi)的編碼器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V電源，需注意的是：
1． 編碼器的耗電流，在PLC的電源功率范圍內(nèi)。
2． 編碼器如是并行輸出，連接PLC的I/O點(diǎn)，需了解編碼器的信號(hào)電平是推拉式（或稱(chēng)推挽式）輸出還是集電極開(kāi)路輸出，如是集電極開(kāi)路輸出的，有N型和P型兩種，需與PLC的I/O極性相同。如是推拉式輸出則連接沒(méi)有什么問(wèn)題。
3． 編碼器如是驅(qū)動(dòng)器輸出，一般信號(hào)電平是5V的，連接的時(shí)候要小心，不要讓24V的電源電平串入5V的信號(hào)接線(xiàn)中去而損壞編碼器的信號(hào)端。（我公司也可以做寬電壓驅(qū)動(dòng)器輸出（5-30 Vdc），有此要求定貨時(shí)要注明）
六、在很多的情況之下是編碼器并沒(méi)有壞，而只是干擾的原因，造成波型不好，導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)。請(qǐng)教如何進(jìn)行判斷？
編碼器屬精密元件，這主要因?yàn)榫幋a器周?chē)蓴_比較嚴(yán)重，比如：是否有大型電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)頻繁起動(dòng)造成干擾，是否和動(dòng)力線(xiàn)同一管道傳輸?shù)?。 ?/span>
選擇什么樣的輸出對(duì)抗干擾也很重要，一般輸出帶反向信號(hào)的抗干擾要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上電源8根線(xiàn)，而不是5根線(xiàn)(共零)。帶反向信號(hào)的在電纜中的傳輸是對(duì)稱(chēng)的，受干擾小，在接受設(shè)備中也可以再增加判斷（例如接受設(shè)備的信號(hào)利用A、B信號(hào)90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時(shí)，計(jì)為一有效脈沖，此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾性能（計(jì)數(shù)準(zhǔn)確））。就是編碼器也有好壞，其碼盤(pán)\電子芯片\內(nèi)部電路\信號(hào)輸出的差別很大，要不然怎么一個(gè)1000線(xiàn)的增量型編碼器會(huì)從300多元到3000多元差別那么大呢?①排除(搬離、關(guān)閉、隔離)干擾源，②判斷是否為機(jī)械間隙累計(jì)誤差，③判斷是否為控制系統(tǒng)和編碼器的電路接口不匹配（編碼器選型錯(cuò)誤）；①②③方法償試后故障現(xiàn)象排除，則可初步判斷，若未排除須進(jìn)一步分析。判斷是否為編碼器自身故障的簡(jiǎn)單方法是排除法?，F(xiàn)在我公司編碼器已大規(guī)模生產(chǎn)，技術(shù)生產(chǎn)已成熟運(yùn)用，產(chǎn)品故障率控制在千分之幾。排除法的具體方法是：用一臺(tái)相同型號(hào)的編碼器替換上去，如果故障現(xiàn)象相同，可基本排除是編碼器故障問(wèn)題，因?yàn)閮膳_(tái)編碼器同時(shí)有故障的小概率事件發(fā)生可能很小，可以看作為0。假如換一臺(tái)相同型號(hào)編碼器上去，故障現(xiàn)象立刻排除，則可基本判定是編碼器故障。
