多圈絕對值編碼器都有哪些技術(shù)分類,?多圈絕對值編碼器重要節(jié)點(diǎn)介紹,!
什么是多圈絕對值編碼器,?
多圈絕對值編碼器是一種旋轉(zhuǎn)型的測量位置的傳感器,,可測量 0 到 360 度的角度完整的一圈,,我們也叫它轉(zhuǎn)數(shù),。相反,僅在單圈內(nèi)輸出角度數(shù)據(jù)的編碼器稱為單圈編碼器,。多圈絕對值編碼器通常用于圈數(shù)超過一圈的應(yīng)用,。這包括旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動系統(tǒng),例如在絲杠驅(qū)動的線性平臺中監(jiān)控移動世界的位置,。它們還用于齒輪旋轉(zhuǎn)應(yīng)用,,例如在應(yīng)變波或行星齒輪的輸入上提供反饋,例如在旋轉(zhuǎn)致動器中,。
多圈絕對值編碼器簡單介紹
在大多數(shù)應(yīng)用中,,可以通過使用單圈絕對值編碼器,,通過跟蹤伺服驅(qū)動器或運(yùn)動控制器內(nèi)的編碼器翻轉(zhuǎn)(當(dāng)傳感器“翻轉(zhuǎn)”零點(diǎn)時(shí))來增量監(jiān)控轉(zhuǎn)數(shù)。旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)隨著角度位置計(jì)數(shù)器從 360 度轉(zhuǎn)變?yōu)?0 度而增加,,并隨著計(jì)數(shù)器從 0 度轉(zhuǎn)變?yōu)?360 度而減少,。通過監(jiān)控方向和計(jì)數(shù) Z 通道索引脈沖,可以將相同的測量過程應(yīng)用于增量編碼器,。
由于可以在伺服驅(qū)動器或運(yùn)動控制器內(nèi)跟蹤翻轉(zhuǎn),。
多圈絕對值編碼器為什么需求大?
絕對值編碼器通常用于極其安全的測量應(yīng)用,,因?yàn)榭梢栽趩訒r(shí)讀取真正的絕對位置,,而無需移動到“原點(diǎn)”或“參考”位置。這在發(fā)生斷電事件的情況下是有益的,,在這種情況下,,執(zhí)行此歸位過程可能不安全。同樣,具有多圈能力的絕對編碼器需要在電源循環(huán)之間保持和提供準(zhǔn)確的單圈和多圈位置計(jì)數(shù),。
此外,,多圈絕對值編碼器在監(jiān)控編碼器內(nèi)部的圈數(shù),然后再將圈數(shù)信息轉(zhuǎn)化為絕對的數(shù)據(jù)格式,。例如,,具有 SSI 和 BiSS-C 輸出的絕對值編碼器可以適當(dāng)?shù)馗袷交瘑蝹€(gè)數(shù)據(jù)包中的單圈和多圈數(shù)據(jù)。
多圈絕對值編碼器都有哪些技術(shù)分類:
齒輪多圈
齒輪多圈絕對值編碼器通常使用磁性或光學(xué)傳感測量技術(shù),。它們的工作原理與手表的分針和時(shí)針相似,,其中分針是主編碼器盤,時(shí)針是通過一些齒輪連接的輔助測量盤或測量盤的組合,。最大的好處是編碼器無需電池操作,,并且能夠在未通電且不需要電池時(shí)增加圈數(shù)。然而,,這些裝置體積龐大,,通常不允許通孔并且容易受到?jīng)_擊和振動的影響。
備用電池多圈
備用電池多圈絕對值編碼器將采用內(nèi)部增量圈數(shù)計(jì)數(shù)器來跟蹤圈數(shù),。當(dāng)設(shè)備斷電時(shí),,將從外部電池汲取電流以增加匝數(shù)。這些設(shè)備需要低功耗模式,,并且取決于加速和環(huán)境條件,,電池壽命可能長達(dá)數(shù)年。雖然這些設(shè)備不像齒輪多圈絕對值編碼器那么笨重,,但它們的外部電池可能取決于應(yīng)用要求,。取決于環(huán)境和應(yīng)用條件,可能經(jīng)常需要維護(hù)以更換電池,。
能量收集多圈
這些設(shè)備既無齒輪又無電池,,其工作原理與電動汽車中的能量回收系統(tǒng)相似。斷電時(shí),,移動編碼器的動能將產(chǎn)生足夠的功率來增加轉(zhuǎn)數(shù),。雖然環(huán)境穩(wěn)健且緊湊,但此類技術(shù)可能容易受到外部直流場的影響,。
多圈絕對值編碼器的重要節(jié)點(diǎn)4096圈
多圈絕對值編碼器的需求背景
選擇旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)的首要決定之一是它是否應(yīng)該提供增量或絕對位置反饋,。該選擇主要取決于編碼器是否應(yīng)該能夠在啟動時(shí)準(zhǔn)確檢測其位置。如果是這樣,,那么通常需要絕對值編碼器,。
在考慮絕對值編碼器時(shí),下一個(gè)決定是位置跟蹤要求是否適合單圈編碼器,,它可以在編碼器一圈內(nèi)提供位置信息,。
當(dāng)移動距離超過編碼器一圈時(shí),,需要使用多圈絕對值編碼器。多圈絕對值編碼器可以跟蹤多圈編碼器的位置信息,,通常用于線性軸或具有“無限”旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸,,例如僅沿一個(gè)方向行進(jìn)的傳送帶或轉(zhuǎn)臺。
為什么多圈絕對值編碼器的4096圈很重要,?
4096 是大多數(shù)多圈絕對值編碼器可以跟蹤的轉(zhuǎn)數(shù),。只要轉(zhuǎn)數(shù)為 4096 或更少,編碼器就可以提供準(zhǔn)確的位置信息,,但如果編碼器轉(zhuǎn)動超過 4096 轉(zhuǎn),,則數(shù)字位置值開始重復(fù)。
但是,,一些驅(qū)動器和控制器提供了一種特殊類型的位置跟蹤,稱為“模定位”,,它可以存儲任何溢出運(yùn)動(旋轉(zhuǎn)或 4096 圈后發(fā)生的部分旋轉(zhuǎn)),,并使用此信息提供精確定位,甚至超出最大編碼器圈數(shù),。
關(guān)于位置注釋
多圈絕對值編碼器在一轉(zhuǎn)中可以計(jì)數(shù)的步數(shù)或位置數(shù)會有所不同,,但這個(gè)數(shù)字也可以是 4096。每轉(zhuǎn)具有 4096 個(gè)位置或步數(shù)的編碼器稱為 12 位編碼器,,因?yàn)?212 = 4096,。因此對于 12 位多圈編碼器,每轉(zhuǎn)計(jì)數(shù) 4096 步,,最多可跟蹤 4096 轉(zhuǎn),。
多圈絕對值編碼器技術(shù)解析
可以跟蹤多圈位置的編碼器通常使用三種技術(shù)之一。第一種是使用幾個(gè)由齒輪連接的編碼器盤,。雖然齒輪設(shè)計(jì)是最常見的,,但齒輪是會磨損并降低精度的機(jī)械元件,并且齒輪版本往往比其他多圈設(shè)計(jì)更大,。
為了避免機(jī)械元件(即齒輪),,一些多圈絕對值編碼器設(shè)計(jì)使用電子計(jì)數(shù)器。這里的缺點(diǎn)是計(jì)數(shù)器需要備用電池,,需要在編碼器的使用壽命期間定期檢查并可能更換,。