德國西克SICK旋轉編碼器為了避免感應噪聲等,要盡量用zui短距離配線。向集成電路輸入時,特別需要注意。 電線延長時,因導體電阻及線間電容的影響,波形的上升、下降時間加長,容易產生信號間的干擾(串音),因此應用電阻小、線間電容低的電線(雙絞線、屏蔽線)。 對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米。 德國西克SICK旋轉編碼器的原理特點 德國西克SICK旋轉編碼器是集光機電技術于一體的速度位移傳感器。 1.增量式 增量式編碼器軸旋轉時,有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減,需借助后部的判向電路和計數器來實現。其計數起點可任意設定,并可實現多圈的無限累加和測量。德國西克SICK旋轉編碼器還可以把每轉發出一個脈沖的Z信號,作為參考機械零位。當脈沖已固定,而需要提高分辨率時,可利用帶90度相位差A,B的兩路信號,對原脈沖數進行倍頻。 2.值 值編碼器軸旋轉器時,有與位置一一對應的代碼(二進制,BCD碼等)輸出,從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。德國西克SICK旋轉編碼器它有一個零位代碼,當停電或關機后再開機重新測量時,仍可準確地讀出停電或關機位置地代碼,并準確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測量范圍為0~360度,但特殊型號也可實現多圈測量。 3.正弦波 正弦波編碼器也屬于德國西克SICK旋轉編碼器,主要的區別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,而不是數字量信號。它的出現主要是為了滿足電氣領域的需要-用作電動機的反饋檢測元件。在與其它系統相比的基礎上,人們需要提高動態特性時可以采用這種編碼器。 為了保證良好的電機控制性能,德國西克SICK旋轉編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,尤其是在轉速很低的時候,采用傳統的德國西克SICK旋轉編碼器產生大量的脈沖,從許多方面來看都有問題,當電機高速旋轉(6000rpm)時,傳輸和處理數字信號是困難的。 在這種情況下,處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如德國西克SICK旋轉編碼器每轉脈沖為10000)將很容易地超過MHz門限;而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內插法,它為旋轉角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,例如可從每轉1024個德國西克SICK旋轉編碼器中,獲得每轉超過1000,000個脈沖。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內插倍頻需由二次系統完成。 德國西克SICK旋轉編碼器的輸出信號 1.信號序列 一般德國西克SICK旋轉編碼器輸出信號除A、B兩相(A、B兩通道的信號序列相位差為90度)外,每轉一圈還輸出一個零位脈沖Z。 當主軸以順時針方向旋轉時,德國西克SICK旋轉編碼器按下圖輸出脈沖,A通道信號位于B通道之前;當主軸逆時針旋轉時,A通道信號則位于B通道之后。從而由此判斷主軸是正轉還是反轉。 德國西克SICK旋轉編碼器輸出的差分信號如下圖所示: 2.零位信號 德國西克SICK旋轉編碼器每旋轉一周發一個脈沖,稱之為零位脈沖或標識脈沖,零位脈沖用于決定零位置或標識位置。要準確測量零位脈沖,不論旋轉方向,零位脈沖均被作為兩個通道的高位組合輸出。德國西克SICK旋轉編碼器由于通道之間的相位差的存在,零位脈沖僅為脈沖長度的一半。 3.預警信號 有的德國西克SICK旋轉編碼器還有報警信號輸出,可以對電源故障,發光二極管故障進行報警,以便用戶及時更換編碼器。 NPN/PNP開路集電極輸出(NPN/PNP Open Collector) zui基本的輸出方式,抗干擾能力差,輸出有效距離短。在德國西克SICK旋轉編碼器中用于增量型編碼器輸出,現已較少使用。 傳輸介質:所有導線,光纖,無線電 高頻特性:佳 右圖為NPN開路集電集輸出。 線驅動(TTL/RS422) 對稱的正負信號輸出,抗干擾能力強,zui大傳輸距離1000m. 傳輸介質:雙絞線 高頻特性:佳 在德國西克SICK旋轉編碼器乃至現今工業控制系統作為電氣連接接口使用非常普遍。 推挽輸出(Push-Pull) 組合了PNP和NPN兩種輸出,對稱的正負信號輸出,可以方便地駁接單端接收,抗干擾能力強,(差分接收);zui大傳輸距離100m。 傳輸介質:雙絞線(差分接收);所有導線,光纖,無線電(單端接收)。 高頻特性:好 其它 其它的接口方式還有RS232(C),RS485以及編碼器常用的SSI,各種現場總路線(如Profibus,Devicenet,CANopen等)。 德國西克SICK旋轉編碼器的安裝事項 要避免與德國西克SICK旋轉編碼器剛性連接,應采用板彈簧。 安裝時BEN德國西克SICK旋轉編碼器應輕輕推入被套軸,嚴禁用錘敲擊,以免損壞軸系和碼盤。 長期使用時,請檢查板彈簧相對德國西克SICK旋轉編碼器是否松動;固定倍恩編碼器的螺釘是否松動。 實心軸編碼器 德國西克SICK旋轉編碼器軸與用戶端輸出軸之間采用彈性軟連接,以避免因用戶軸的串動、跳動而造成BEN編碼器軸系和碼盤的損壞。 安裝時請注意允許的軸負載。 應保證德國西克SICK旋轉編碼器軸與用戶輸出軸的不同軸度<0.20mm,與軸線的偏角<1.5°。 安裝時嚴禁敲擊和摔打碰撞,以免損壞軸系和碼盤。 1.電器方面 接地線應盡量粗,一般應大于φ3。 德國西克SICK旋轉編碼器的信號線不要接到直流電源上或交流電流上,以免損壞輸出電路。 德國西克SICK旋轉編碼器的輸出線彼此不要搭接,以免損壞BEN編碼器輸出電路。 與德國西克SICK旋轉編碼器相連的電機等設備,應接地良好,不要有靜電。 開機前,應仔細檢查,產品說明書與BEN編碼器型號是否相符,接線是否正確。 配線時應采用屏蔽電纜。 長距離傳輸時,應考慮信號衰減因素,選用輸出阻抗低,抗干擾能力強的輸出方式。 避免在強電磁波環境中使用。 2.環境方面 德國西克SICK旋轉編碼器是精密儀器,使用時要注意周圍有無振源及干擾源。 請注意環境溫度、濕度是否在儀器使用要求范圍之內。 不是防漏結構的德國西克SICK旋轉編碼器不要濺上水、油等,必要時要加上防護罩是相對于增量而言的,顧名思義,所謂就是德國西克SICK旋轉編碼器的輸出信號在一周或多周運轉的過程中,其每一位置和角度所對應的輸出編碼值都是*對應的,如此,便具備掉電記憶之功能也。 德國西克SICK旋轉編碼器由機械位置決定的每個位置是*的,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,德國西克SICK旋轉編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。 德國西克SICK旋轉編碼器的常用術語 輸出脈沖數/轉 德國西克SICK旋轉編碼器轉一圈所輸出的脈沖數發,對于光學式德國西克SICK旋轉編碼器,通常與德國西克SICK旋轉編碼器內部的光柵的槽數相同(也可在電路上使輸出脈沖數增加到槽數的2倍4倍)。 1.分辨率 分辨率表示德國西克SICK旋轉編碼器的主軸旋轉一周,讀出位置數據的zui大等分數。值型不以脈沖形式輸出,而以代碼形式表示當前主軸位置(角度)。與增量型不同,相當于增量型的“輸出脈沖/轉” 。 2.光柵 光學式德國西克SICK旋轉編碼器,其光柵有金屬和玻璃兩種。如是金屬制的,開有通光孔槽;如是玻璃制的,是在玻璃表面涂了一層遮光膜,在此上面沒有透明線條(槽)。槽數少的場合,可在金屬圓盤上用沖床加工或腐蝕法開槽。在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵,它與金屬制的光柵相比不耐沖擊,因此在使用上請注意,不要將沖擊直接施加于德國西克SICK旋轉編碼器上。 zui大響應頻率是在1秒內能響應的zui大脈沖數(例:zui大響應頻率為2KHz,即1秒內可響應2000個脈沖) 公式如下: zui大響應轉速(rpm)/60×(脈沖數/轉)=輸出頻率Hz zui大響應轉速是可響應的zui高轉速,在此轉速下發生的脈沖可響應公式如下: zui大響應頻率(Hz)/ (脈沖數/轉)×60=軸的轉速rpm 輸出波形輸出脈沖(信號)的波形。 輸出信號相位差 二相輸出時,二個輸出脈沖波形的相對的的時間差。 輸出電壓 指輸出脈沖的電壓。輸出電壓會因輸出電流的變化而有所變化。各系列的輸出電壓請參照輸出電流特性圖 起動轉矩 使處于靜止狀態的編碼器軸旋轉必要的力矩。一般情況下運轉中的力矩要比起動力矩小。 軸允許負荷 表示可加在軸上的zui大負荷,有徑向和軸向負荷兩種。徑向負荷對于軸來說,是垂直方向的,受力與偏心偏角等有關;軸向負荷對軸來說,是水平方向的,受力與推拉軸的力有關。這兩個力的大小影響軸的機械壽命 軸慣性力矩 該值表示旋轉軸的慣量和對轉速變化的阻力 轉速 該速度指示編碼器的機械載荷限制。如果超出該限制,將對軸承使用壽命產生負面影響,另外信號也可能中斷。 格雷碼 格雷碼是數據,因為是單元距離和循環碼,所以很安全。每步只有一位變化。數據處理時,格雷碼須轉化成二進制碼。 工作電流 指通道允許的負載電流。 工作溫度 參數表中提到的數據和公差,在此溫度范圍內是保證的。如果稍高或稍低,編碼器不會損壞。當恢復工作溫度又能達到技術規范 工作電壓 編碼器的供電電壓
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