Ms说电机:电机为何要安装编码器?

1 post / 0 new
selina
selina的头像
Ms说电机:电机为何要安装编码器?

某院校的学生到Ms.参的工厂参观,正巧在总装分厂看到工人们在为一批电机安装编码器。几个好奇心极强的小哥问一旁指导工人操作的技术人员小D:电机为什么要安装编码器?小D解释说编码器是个信号传感器,将电机的运行状态实时传送给电机控制器,实现电机的调速、启停。今天,我们就借这个话题聊聊电机常用的编码器。

编码器基本分类

编码器是一个机械与电子紧密结合的精密测量器件,将信号或数据进行编码、转换,用以通讯、传输和存储的信号数据。按照不同的特征,编码器分类情况如下:

● 码盘和码尺。直线位移转换成电信号的编码器称为码尺,角位移转换成电信的为码盘。
● 增量型编码器。提供位置、角度和圈数等信息,以每圈脉冲数定义分别率。
● 绝对值型编码器。以角度增量的方式提供位置、角度和圈数等信息,每个角度增量赋予唯一的编码。
●混合式绝对值编码器。混合式绝对值编码器输出两组信息:一组信息用于检测磁极位置,带有绝对信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。

增量式和绝对式编码器的区别

增量式编码器将位移转换成周期性电信号,电信号再转变成计数脉冲,脉冲的个数表示位移的大小;绝对式编码器中,每一个位置对应一个确定的数字码,表示的值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。

使用增量编码器时,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而绝对值型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是唯一的; 因此,当电源断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的、有效的。

编码器选型时应确定的参数

● 安装尺寸、出线方式及防护。包括两方面:定位止口、轴径、安装孔位、电缆出线方式。安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。
● 分辨率。编码器工作时每圈输出的脉冲数。
● 编码器输出电气接口。常见的有推拉输出型、电压输出、集电极开路、线驱动输出型。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。

电机常用的编码器

●增量型编码器
直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相。A、B两组脉冲相位差90o,可方便地判断出旋转方向;Z相每转一个脉冲,用于基准点定位。其优点:原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。缺点:无法输出轴转动的绝对位置信息。

●绝对值型编码器
直接输出数字量的传感器,传感器圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件;当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。

本文来源:Ms说电机:电机为何要安装编码器?

点击这里,获取更多电机控制设计信息