-从工作原理划分
1) 光电编码器简称光编
工作原理:光编是一种利用光学原理进行测量的设备,它由LED光源(通常是红外光源)和光电探测器组成,二者分别位于编码器码盘两侧。码盘由塑料或玻璃制成,上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时,LED光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断,从而产生两路典型的方波A和B正交脉冲,可用于确定电机轴的旋转和速度。
特点:光编精度优于磁编,具有高分辨率、稳定性强等特点。但由于码盘材质的特殊性以及码盘与探测器距离太近,所以光编内部必须保证无尘环境。
适合工况:适用于对位置和速度要求较高的应用场景,比如有轨迹要求的精密雕刻、快速模切、高速旋转、高精度测量等。值得注意的是,光编价格较高,不太适合低成本应用。
2) 磁性编码器简称磁编
工作原理:磁编是近年来才逐渐大规模使用的类型,角度编码器,它是一种利用磁场原理进行测量的设备,包括一个磁场发生器和磁敏元件。主要是在电机轴上安装一块磁铁,磁铁跟随电机轴一起旋转,然后在后端盖上安装一块电路板,电路板中间有一个磁场感应芯片,能够测量出磁场的角度,从而判定出电机轴的旋转角度、角速度。
特点:相较于光学编码器,磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击,非常适合恶劣环境。但是磁编响应速度较慢,不能胜任高速运动负载的位置反馈,同时磁干扰会对磁编造成影响,所以磁编的分辨率和精度相对较低。
适合工况:适用于汽车电子、物料搬运/分拣、AGV车轮、输送带传输、工业控制等对位置和速度要求不那么严格的应用场景。同时,磁编价格相对较低,较高。
单圈和多圈编码器的区别
单圈编码器和多圈编码器讲的都是式编码器的类型,值编码器可随时检测到当前的角度位置,值编码器的特点为,不依赖于移动来获得定位,这点和增量式编码器有本质的不同,且每一个具体位置是的。
对于单圈式编码器来说,编码器旋转时,每个输出位置的数据编码在360度是的,但每圈的各个位置输出代码相同。而多圈式编码器来说,可以保证一定数量的圈数范围内(例如4096),每圈的各个位置输出代码都是的。他们的原理和钟表类似,即单圈类似于只有秒针,而多圈类似于不仅仅有秒针还有分针和时针。
一般多圈编码器要加记忆电池或者机械多圈,这样即使编码器断电后转动超过360度也不会失去位置信息,重新上电后编码器就可以报告出与实际旋转相同的位置。
多圈式在应用中有很多难点,例如难以安装在狭小空间,销售角度编码器厂家,维护时难以调原点,价格比较贵等
增量型编码器信号的连接
1、信号的匹配形式
A、集电极开路输出,这种输出方式通过使用编码器输出侧的三极管,将三极管的发射极引出端子连接至0V,光栅角度编码器,断开集电极与+Vcc的端子并把集电极作为输出端。在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路。三极管的极性分NPN与PNP,后接收设备选型要匹配不可选错,这种输出电路简单经济,但选型面窄,传递距离根据放大管有远有近,但总体传递距离不远,且保护不够,较易损坏,大部分用在单机设备上而不是工程项目中。这种输出的电压依据供电,有5-12V输出和12-24V输出,这也要搞清楚才能确保信号的连接。
B、电压输出,这种输出方式通过使用编码器输出侧的三极管,将三极管的发射极引出端子连接至0V,供应角度编码器,集电子与+Vcc和负载之间增加一个电阻相连,并作为输出端。在编码器供电电压和信号接受装置的电压一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路。这是针对是PNP或NPN形式的接收设备的一种权宜,便于两者都可以连接,但现在这种电压接口往往已经做在了经济型PLC上了,如果是那样的PLC,还是应该直接选集电极开路输出的,或电压型的极性相当的编码器,因为如果选电压输出型的编码器PNP+电压的,而连接的PLC是NPN+电压的,就会有漏电流而产生错误。
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