多圈絕對值編碼器有什么特點,?絕對式編碼器的相位對齊方式介紹!
多圈編碼器是在單圈編碼器的基礎上通過機械傳動原理,,利用鐘表齒輪機械原理結(jié)構制作而成,。單圈旋轉(zhuǎn)編碼器只能記錄一圈中的每個角度對應的數(shù)值,無法記圈數(shù),;多圈旋轉(zhuǎn)編碼器不僅能記錄一圈中的每個角度對應的數(shù)值,,還能記錄旋轉(zhuǎn)了幾圈,。
多圈絕對值編碼器是在單圈編碼器的基礎上通過機械傳動原理,,利用鐘表齒輪機械原理結(jié)構制作而成。當中 心光柵碼盤旋轉(zhuǎn)時,,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數(shù)的編碼,,以擴大編碼器的測量范圍,,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯 一不重復,,而無需記憶,。多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多,,這樣在安裝時不必要費勁找零點,,將某一中間位置作為起始點就可以了,從而大大簡化了安裝調(diào)試難度,。
多圈絕對值編碼器信號輸出有并行輸出,、串行輸出、總線型輸出,、變送一體型輸出,。
1.并行輸出:
多圈絕 對值編碼器輸出的是多位數(shù)碼(格雷碼或純二進制碼),并行輸出就是在接口上有多點高低電平輸出,,以代表數(shù)碼的1或0,,對于位數(shù)不高的絕 對編碼器,一般就直接以此形式輸出數(shù)碼,,可直接進入PLC或上位機的I/O接口,,輸出即時,連接簡單,。
但是并行輸出有如下問題:
1)必 須是格雷碼,,因為如是純二進制碼,,在數(shù)據(jù)刷新時可能有多位變化,,讀數(shù)會在短時間里造成錯碼。
2)所有接口必 須確保連接好,,因為如有個別連接不良點,,該點電位始終是0,造成錯碼而無法判斷,。
3)傳輸距離不能遠,,一般在一兩米,,對于復雜環(huán)境,zui好有隔離,。
4)對于位數(shù)較多,,要許多芯電纜,并要確保連接優(yōu)良,,由此帶來工程難度,,同樣,對于編碼器,,要同時有許多節(jié)點輸出,,增加編碼器的故障損壞率。
串行SSI輸出:
串行輸出就是通過約定,,在時間上有先后的數(shù)據(jù)輸出,,這種約定稱為通訊規(guī)約,其連接的物理形式有RS232,、RS422(TTL),、RS485等。由于多圈絕 對值編碼器好的廠家都是在德國,,所以串行輸出大部分是與德國的西門子配套的,,如SSI同步串行輸出。
SSI接口(RS422模式),,以兩根數(shù)據(jù)線,、兩根時鐘線連接,由接收設備向編碼器發(fā)出中斷的時鐘脈沖,,絕 對的位置值由編碼器與時鐘脈沖同步輸出至接收設備,。由接收設備發(fā)出時鐘信號觸發(fā),編碼器從高位(MSB)開始輸出與時鐘信號同步的串行信號。
串行輸出連接線少,,傳輸距離遠,,對于編碼器的保護和可靠性就大大提高了。一般高位數(shù)的絕 對編碼器都是用串行輸出的,。
現(xiàn)場總線型輸出現(xiàn)場總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起,,通過設定地址,用通訊方式傳輸信號,,信號的接收設備只需一個接口,,就可以讀多個編碼器信號??偩€型編碼器可以節(jié)省連接線纜,、接收設備接口,傳輸距離遠,在多個編碼器集中控制的情況下還可以大大節(jié)省成本,。
絕對式編碼器的相位對齊方式,!
絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈來說,差別不大,,其實都是在一圈內(nèi)對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相位,。絕 對值編碼器廣泛應用于水利、輕工,、機械,、冶金、紡織,、石油,、航空、航海等行業(yè),。具體到工程項目類如:回轉(zhuǎn)臺,、閘門開度、閥門開度,、提升機吊車定位,、行車定位、物位測量,、導彈發(fā)射角度定位,、導彈空氣舵測量、電子經(jīng)緯儀等高精度測量定位場合,。實現(xiàn)編碼器和電機的相位對齊,,方法如下:
1、用一個直流電源(向電子設備提供功率的裝置)給馬達的UV繞組通以小于額定電流的直流電,,U入,,V出,將電機軸定向至一個平衡位置,;
2,、用示波器觀察絕 對編碼器的高計數(shù)位電平信號;
3,、調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與馬達軸的相對位置,;
4、一邊調(diào)整,,一邊觀察高計數(shù)位信號的跳變沿,,直到跳變沿準確出現(xiàn)在電機軸的定向平衡位置處,鎖定編碼器與電機的相對位置關系,;
5,、來回扭轉(zhuǎn)馬達軸,,撒手后,,若電機軸每次自由回復到平衡位置時,,跳變沿都能準確復現(xiàn),則對齊有效,。絕 對值編碼器碼值”跟被測“位置”對應是唯 一的,,具有“斷電記憶”功能,無旋轉(zhuǎn)測量積累誤差,,在“一個循環(huán)”內(nèi)用于測控領域比增量編碼器優(yōu)越,,可加前減速箱調(diào)節(jié)量程。拉繩位移傳感器充分結(jié)合了角度傳感器和直線位移傳感器的優(yōu)點,,成為一款安裝尺寸小,、結(jié)構緊湊、測量行程大,、精度高的傳感器,,行程從幾百毫米至十幾米不等。
存儲編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位,,具體方法如下:
1,、將編碼器隨機安裝在電機上,即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸,,以及編碼器外殼與電機外殼,;
2、用一個直流電源(向電子設備提供功率的裝置)給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電,,U入,,V出,將電機軸定向至一個平衡位置,;
3,、用伺服驅(qū)動器讀取絕 對編碼器的單圈位置值,并存入編碼器內(nèi)部記錄電機電角度初始相位的EEPROM中,;
4,、對齊過程結(jié)束。
由于此時電機軸已定向于電角度相位的-30度方向,,因此存入的編碼器內(nèi)部EEGOOGLE PROM中的位置檢測(檢查并測試)值就對應電機電角度的-30度相位,。此后,驅(qū)動器將任意時刻的單圈位置檢測數(shù)據(jù)與這個存儲值做差,,并根據(jù)電機對數(shù)進行必要的換算,,再加上-30度,就可以得到該時刻的電機電角度相位,。
這種對齊方式需要編碼器配合方能實現(xiàn),,這種對齊方法的一大好處是,只需向電機繞組提供確定相序和方向的轉(zhuǎn)子定向電流(Electronflow),無需調(diào)整編碼器和電機軸之間的角度關系,,因而編碼器可以以任意初始角度直接安裝在電機上,,且無需精細,甚至簡單的調(diào)整過程,,操作簡單,,工藝性好。