隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如光電編碼器。
隨著工業(yè)的發(fā)展和進步,生產(chǎn)中出現(xiàn)了很多問題。為了解決這些問題,人們發(fā)明和設(shè)計了許多優(yōu)秀而緊湊的機器。機床行業(yè)最具體的就是光電編碼器的出現(xiàn)。對于非專業(yè)人士來說,光電編碼器是一個陌生的名詞。光電編碼器是一種優(yōu)良的測量裝置。簡單的說,就是將機器運動或旋轉(zhuǎn)的位移量轉(zhuǎn)換成特殊的電信號和脈沖信號,供自己或其他機器進行決策和計算。
光電編碼器簡介
光電編碼器是一種集光、機、電于一體的數(shù)字檢測裝置。它是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出到軸的機械和幾何位移量轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字量的傳感器。主要用于速度或位置(角度)檢測。具有精度高、響應速度快、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點。按結(jié)構(gòu)可分為線性編碼器和旋轉(zhuǎn)編碼器兩種。
旋轉(zhuǎn)編碼器主要由光柵、光源、閱讀器、信號轉(zhuǎn)換電路、機械傳動等部分組成。光柵表面刻有等間距的放射狀透光狹縫,相鄰的兩條透光狹縫代表一個增量周期;兩個光柵面分別用于感光。由于兩個光柵面的相位差為90°,因此輸出可以輸入到數(shù)字加減計算器中,角度可以用分度值表示。它們的間距從光電編碼器輸出信號的類型來劃分,可分為增量式和絕對式兩大類。
旋轉(zhuǎn)增量編碼器旋轉(zhuǎn)時輸出脈沖,其位置由計數(shù)裝置知道。當編碼器不動或斷電時,計數(shù)裝置的內(nèi)部存儲器用于記憶位置。這樣,當斷電時,編碼器不能移動;上電時,編碼器在輸出脈沖過程中不能因干擾而丟失脈沖,否則計數(shù)裝置的零點會發(fā)生偏移,而這種偏移是無法知道偏移量的,只有在錯誤之后生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)。
絕對式編碼器的光碼盤上有很多刻線,每條刻線排列成2線、4線、8線、16線……這樣在編碼器的每個位置,通過讀取每條刻線到獲得一組從2的零次方到2的n-1次方(格雷碼)的唯一二進制代碼(格雷碼),這稱為位絕對編碼器。這種編碼器是由編碼器的機械位置決定的,不受停電或干擾的影響。絕對值編碼器由機械位置決定每個位置的唯一性。不需要死記硬背,不需要找參考點,不需要一直數(shù)。什么時候需要知道位置,什么時候讀取它的位置。這樣就大大提高了編碼器的抗干擾特性和數(shù)據(jù)的可靠性。由于絕對式編碼器在定位方面明顯優(yōu)于增量式編碼器,因此越來越多地用于工業(yè)控制定位。
編碼器信號輸出有并行輸出、串行輸出、總線式輸出、傳輸集成輸出等輸出形式。串行輸出是數(shù)據(jù)按約定按時間順序輸出;在空間中,數(shù)字的所有數(shù)據(jù)都通過一組電纜(按順序)發(fā)送出去。這種協(xié)議稱為“通信協(xié)議”,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等,串行輸出連接線少,傳輸距離長,可靠性大大提高,但傳輸速度比并行輸出慢。對于絕對編碼器,信號的并行輸出是數(shù)據(jù)的同步傳輸:在空間上,每一位數(shù)據(jù)都占用一根電纜。對于低位絕對式編碼器,數(shù)字量輸出一般直接采用這種形式,可以直接進入PLC或上位機的I/O接口。這樣,輸出即時,連接簡單。但是,對于位數(shù)較多的絕對值編碼器,芯線較多,帶來工程上的困難和諸多不便,降低了可靠性。因此,絕對值編碼器的多位輸出一般不采用并行輸出型,而是選擇串行輸出或總線型輸出。
在研究設(shè)計過程中,一定會有這樣或著那樣的問題,這就需要我們的科研工作者在設(shè)計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。