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什么是旋转编码器?旋转编码器怎么测量?

文章来源:/  发布时间:2019/04/15    点击数:   电梯是我们日常生活中的一种常见传送设备,在我们乘坐电梯上上下下的时候,你知道旋转编码器发挥了什么作用么?今天小编就来带大家了解一下旋转编码器。
什么是旋转编码器?旋转编码器怎么测量?
  旋转编码器的概念

  相信很多人对“编码器”这个词还比较陌生,那么它到底面目如何?是怎样在幕后默默无闻地为我们的生活和生产发挥着巨大的作的呢?

  编码器是一种用于运动控制的传感器。它利用光电、电磁、电容或电感等感应原理,检测物体的机械位置及其变化,并将此信息转换为电信号后输出,作为运动控制的反馈,传递给各种运动控制装置。

  旋转编码器属于编码器中较为特殊的一种,它通过光电转换,可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出,用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速,是工业中常用的电机定位设备,可以精确的测试电机的角位移和旋转位置。
什么是旋转编码器?旋转编码器怎么测量?
  旋转编码器的优点

  1、信息化:除了定位,控制室还可知道其具体位置。

  2、柔性化:定位可以在控制室柔性调整。

  3、现场安装的方便和安全。

  4、长寿:拳头大小的一个旋转编码器,可以测量从几个μ到几十几百米的距离,n个工位,只要解决一个旋转编码器的安全安装问题,可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦,容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。由于是光电码盘,无机械损耗,只要安装位置准确,其使用寿命往往很长。

  5、多功能化:除了定位,还可以远传当前位置,换算运动速度,对于变频器,步进电机等的应用尤为重要。

  6、经济化:对于多个控制工位,只需一个旋转编码器的成本,以及更主要的安装、维护、损耗成本降低,使用寿命增长,其经济化逐渐突显出来。

  综上所述优点,旋转编码器在电梯、机床、电机配套等领域占有非常重要的地位,并越来越广泛地被应用于各种工控场合。

  旋转编码器的种类

  光式电编码器

  光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器,是目前应用最多的传感器。一般的光电编码器主要由光栅盘和光电检测装置组成。

  光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔,由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转.经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。

  通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90°的2个通道的光码输出,根据双通道光码的状态变化确定电机的转向。

  光电编码器一般检测精度相对较高,但在户外及恶劣环境下使用时需要较高的防护要求,并且不适宜在凝露的环境中使用。

  磁式编码器

  磁性编码器主要部分由磁阻传感器、磁鼓、信号处理电路组成。将磁鼓刻录成等间距的小磁极,磁极被磁化后,旋转时产生周期分布的空间漏磁场。

  磁传感器探头通过磁电阻效应将变化着的磁场信号转化为电阻阻值的变化,在外加电势的作用下,变化的电阻值转化成电压的变化,经过后续信号处理电路的处理,模拟的电压信号转化成计算机可以识别的数字信号,实现磁旋转编码器的编码功能。

  磁鼓充磁的目的是使磁鼓上的一个个小磁极被磁化,这样在磁鼓随着电动机旋转时,磁鼓能产生周期变化的空间漏磁,作用于磁电阻之上。实现编码功能。

  同光学检测原理相比,磁电式检测原理具有抗振动、抗污染等特点,可应用于传统的光电编码器不能适应的领域。

  电容式编码器

  电容式编码器,其原理与成熟、低成本而且精密的数字游标卡尺相同。电容编码器采用杆状或线状形式,一个位于固定元件上,另一个位于活动元件上,构成配置为发射器/接收器对的可变电容。

  电容式编码器的优点是不会磨损,不受工业环境中常见的灰尘、污垢和油脂等污染物质的影响,使其本质上比光学编码器更可靠。电容式编码器还具有其数字控制特征带来的性能优势,包括调节编码器分辨率的能力(脉冲/转数),不需要更换为分辨率更高或更低的编码器。

  不少朋友想知道旋转编码器是怎样检测直线位移的?今天开地电子就将检测方法详细的描述给大家.

  我们知道旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时,经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线,并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后,输出脉冲或代码信号。

  旋转编码器检测直线位移方法具体如下:

  1,使用“弹性连轴器”将旋转编码器与驱动直线位移的动力装置的主轴直接联轴。

  2,使用小型齿轮(直齿,伞齿或蜗轮蜗杆)箱与动力装置联轴。

  3,使用在直齿条上转动的齿轮来传递直线位移信息。

  4,在传动链条的链轮上获得直线位移信息。

  5,在同步带轮的同步带上获得直线位移信息。

  6,使用安装有磁性滚轮的旋转编码器在直线位移的平整钢铁材料表面获得位移信息(避

  免滑差)。

  7,使用类似“钢皮尺”的“可回缩钢丝总成”连接旋转编码器来探测直线位移信息(数

  据处理中须克服叠层卷绕误差)。

  8,类似7,使用带小型力矩电机的“可回缩钢丝总成”连接旋转编码器来探测直线位

  移信息(目前德国有类似产品,结构复杂,几乎无叠层卷绕误差)。

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