高速電機(jī)編碼器類型有哪幾種？高速電機(jī)編碼器信號(hào)輸出特性詳解！
高速電機(jī)編碼器是一種廣泛用于工業(yè)場(chǎng)合的通訊設(shè)備，它在強(qiáng)電磁、高頻干擾等惡劣環(huán)境中表現(xiàn)出色，因其高精度、高速定位、定時(shí)、速度控制以及模擬信號(hào)檢測(cè)等功能，備受用戶喜愛(ài)并占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。本文將探討高速電機(jī)編碼器的工作原理以及使用中需要注意的事項(xiàng)。
工作原理
高速電機(jī)編碼器的主要功能是將角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通常稱為碼盤和碼尺。這種設(shè)備特別適用于工業(yè)環(huán)境，如強(qiáng)電磁場(chǎng)和高頻干擾等。它可以實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)高精度的定位、定時(shí)、速度控制，或進(jìn)行模擬信號(hào)檢測(cè)和位置檢測(cè)控制，具有出色的性價(jià)比。
該編碼器的硬件通常采用高性能的工業(yè)級(jí)進(jìn)口單片機(jī)芯片和部件，以及專業(yè)的穩(wěn)定性和抗干擾電路設(shè)計(jì)。軟件方面通常采用C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編程，具有良好的可擴(kuò)展性，可以實(shí)現(xiàn)多種功能。它通常還配備有液晶屏人機(jī)交互界面，用戶可以通過(guò)界面上的薄膜輕觸開(kāi)關(guān)在線設(shè)置參數(shù)。
編碼器類型
根據(jù)讀出方式和工作原理，編碼器可以分為以下兩種主要類型：
接觸式和非接觸式編碼器： 接觸式編碼器使用物理接觸來(lái)檢測(cè)位移，而非接觸式編碼器則通過(guò)光電或磁感應(yīng)等方式進(jìn)行無(wú)接觸位移檢測(cè)。
增量式和絕對(duì)式編碼器： 增量式編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再將其轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)脈沖以表示位移大小。而絕對(duì)式編碼器的每個(gè)位置都對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，與測(cè)量中的過(guò)程無(wú)關(guān)，只與起始和終止位置有關(guān)。
安裝和注意事項(xiàng)
使用高速電機(jī)編碼器時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：
避免物理?yè)p壞： 光電編碼器是高精度儀器，安裝時(shí)絕對(duì)不能敲擊、摔打或碰撞，否則會(huì)影響編碼器的性能和壽命。
采用彈性聯(lián)軸器： 在編碼器與外部聯(lián)接時(shí)，應(yīng)避免剛性聯(lián)接，而應(yīng)該使用彈性聯(lián)軸器、齒輪或同步帶進(jìn)行傳動(dòng)。這有助于減輕機(jī)械沖擊對(duì)編碼器的影響。
軸負(fù)載不超限： 安裝時(shí)要注意編碼器的允許軸負(fù)載，不得超過(guò)其極限負(fù)載，以確保其正常運(yùn)行和壽命。
正確接線： 編碼器的接線必須正確，否則可能導(dǎo)致內(nèi)部電路損壞。確保按照制造商提供的接線圖進(jìn)行正確連接。
減少干擾： 避免將編碼器的輸出線與動(dòng)力線等繞在一起或傳輸在同一管道中，也不應(yīng)該在附近使用配線盤，以防止干擾。
高速電機(jī)編碼器調(diào)零對(duì)位方法
在需要調(diào)零對(duì)位高速電機(jī)編碼器時(shí)，有一個(gè)簡(jiǎn)便的應(yīng)急方法可以幫助解決問(wèn)題。下面是這一方法的步驟：
拆下?lián)p壞的編碼器并更換新的編碼器，確保新編碼器與軸固定。
將可調(diào)底座懸空并可自由旋轉(zhuǎn)，這樣可以讓電機(jī)自由運(yùn)轉(zhuǎn)。
將電機(jī)重新連接到電路，并將機(jī)器速度調(diào)至零。
按啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，此時(shí)可能出現(xiàn)以下情況之一：
a. 電機(jī)高速反轉(zhuǎn)：這表明編碼器與實(shí)際零位相差太大。你可以將編碼器緩慢旋轉(zhuǎn)，直到電機(jī)停止為止。
b. 電機(jī)在零速指令下靜止：此時(shí)，小心地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)編碼器，確保動(dòng)作緩慢。一旦電機(jī)開(kāi)始高速反轉(zhuǎn)，請(qǐng)記下此位置，并迅速將其調(diào)回靜止位置。這需要兩只手同時(shí)操作。然后，繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)編碼器，直到再次發(fā)生高速反轉(zhuǎn)，再次記下位置并將其調(diào)回靜止位置。
通過(guò)以上調(diào)整，你會(huì)發(fā)現(xiàn)增量式伺服電機(jī)有一個(gè)可調(diào)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的中間位置通常是電機(jī)輸出最大力矩的點(diǎn)。如果電機(jī)力矩不足或在某個(gè)方向上有問(wèn)題，通常是因?yàn)榫幋a器的零位發(fā)生偏差，重新調(diào)整零位通?？梢越鉀Q這個(gè)問(wèn)題。
高轉(zhuǎn)速編碼器的信號(hào)輸出特點(diǎn)
高轉(zhuǎn)速編碼器是一種用于測(cè)量和調(diào)整配置的裝置產(chǎn)品，其信號(hào)輸出具有以下特點(diǎn)：
低力矩和低能耗： 在工作過(guò)程中，高轉(zhuǎn)速編碼器通常具有較低的力矩和能耗。這意味著它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)不會(huì)過(guò)多地消耗能源，使其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)依然能夠保持穩(wěn)定的性能。
多種信號(hào)輸出形式： 高轉(zhuǎn)速編碼器的信號(hào)輸出具有多種形式，包括正弦波、方波和集電極開(kāi)路推拉式等。這種靈活性使其適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)男盘?hào)輸出類型。
TTL信號(hào)驅(qū)動(dòng)： 在信號(hào)輸出中，TTL通常用于長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)。因此，與高轉(zhuǎn)速編碼器連接的信號(hào)接收設(shè)備的接口應(yīng)與編碼器相匹配，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
傳輸距離遠(yuǎn)： 對(duì)于帶有TTL信號(hào)和對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離通?？梢赃_(dá)到150米。這意味著高轉(zhuǎn)速編碼器可以在較遠(yuǎn)的位置與接收設(shè)備連接，而不會(huì)受到信號(hào)衰減的影響。
強(qiáng)抗干擾能力： 由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接，高轉(zhuǎn)速編碼器在差分輸入電路中具有強(qiáng)大的抗干擾能力。它能夠抑制共模噪聲，只捕獲有用的差模信號(hào)，從而能夠在較遠(yuǎn)的距離傳輸信號(hào)而不受外部干擾的影響。
總的來(lái)說(shuō)，高轉(zhuǎn)速編碼器在工業(yè)應(yīng)用中具有廣泛的用途，其特點(diǎn)包括多種信號(hào)輸出形式、低能耗、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗干擾能力高以及適用于長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸?shù)?。因此，在選擇和使用高轉(zhuǎn)速編碼器時(shí)，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求來(lái)選擇合適的型號(hào)，并注意遵循制造商提供的安裝和使用指南，以確保其正常運(yùn)行和長(zhǎng)壽命。另外，在工程項(xiàng)目中，對(duì)于高轉(zhuǎn)速編碼器的選擇和配置也需要慎重考慮，以滿足工程的性能和精度要求。
