增量编码器的分辨率,倍频与细分技术
增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的,角度编码器,有两个(或4个,以后讨论4个光眼的)光眼读取A/B信号的,刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率,也就是可以分辨读取的小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是PPR,也就是每转脉冲数,例如每圈刻线360线,A/B每圈各输出360个脉冲,分辨率参数就是360PPR。那么这个编码器可分辨的小角度变化量是多少度呢?就是1度吗?
增量编码器的A/B输出的波形一般有两种,旋转编码器 角度编码器,一种是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信号,一种是缓慢上升与下降,波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号输出,A与B相差1/4T周期90度相位,如果A是类正弦Sin曲线,那B就是类余弦Cos曲线。
对于方波信号,A/B两相相差90度相(1/4T),这样,在0度相位角,光电编码器角度测量,90度,180度,270度相位角,这四个位置有上升沿和下降沿,编码器测量角度,这样,实际上在1/4T方波周期就可以有角度变化的判断,这样1/4的T周期就是小测量步距,通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断,可以4倍于PPR读取角度的变化,这就是方波的四倍频。这种判断,也可以用逻辑来做,0代表低,1代表高,A/B两相在一个周期内变化是00,01,11,10。这种判断不仅可以4倍频,还可以判断旋转方向。(即:二倍频信号是通过A相和B相的“异或”转换获得。四倍频信号是通过A信号和B信号的正跳沿及负跳沿获得。)
那么,方波信号的小分辨角度=360度/(4xPPR)。
前面的问题:一个方波A/B输出360PPR的增量编码器,小分辨角度=0.25度。
下面来说说它的调整步骤
1、准备工作
在调整编码器之前,需要准备好相应的工具和设备,包括万用表、示波器、角度调整器等。此外,还需要了解编码器的型号、规格和参数,以便进行正确的调整。
2、安装角度编码器
将编码器安装在需要测量的轴上,确保安装位置的准确性和稳定性。同时,使用适当的紧固件将编码器固定在轴上。
3、信号输出连接
将编码器的信号输出连接到相应的输入设备上,例如PLC、计数器等。确保连接线路的正确性和稳定性。
4、调整编码器
根据编码器的型号和规格,使用相应的调整工具和设备进行调整。一般来说,编码器的调整包括零点调整、量程调整和细分调整等。
(1)零点调整:将编码器的输出信号调整到零点位置,这可以通过旋转编码器的外壳来实现。
(2)量程调整:将编码器的输出信号调整到量程位置,这同样可以通过旋转编码器的外壳来实现。
(3)细分调整:对于高精度测量,需要对编码器的细分进行调整。细分调整需要使用特定的细分调整工具和设备,根据编码器的型号和规格进行调整。
5、测试和校准
完成调整后,需要对角度编码器的性能进行测试和校准,以确保其准确性和稳定性。可以使用万用表、示波器等工具进行测试和校准。
编码器的常见故障及解决方法。
1.电源故障:电源问题是导致编码器故障的常见原因之一。当编码器无法正常启动或提供准确的反馈信号时,首先要检查供电部分是否存在问题。可能的原因包括电源线路故障、电源电压不稳定或不足等。解决方法是检查电源线路连接,确保供电。
2.信号丢失:信号丢失是编码器故障的另一个常见问题。这可能是由于连接错误、信号线路损坏或干扰所致。为了解决此问题,需要检查信号线路的连接是否正确,并排除可能的干扰源。还可以考虑使用屏蔽线缆以减少干扰。
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