時(shí)間:2018-11-12 17:49:04來源:運(yùn)控網(wǎng)
分辨率是編碼器的基本參數(shù),是選擇編碼器時(shí)最重要的因素之一。對于線性編碼器,分辨率是指定每個距離(英寸或毫米)的測量單位的數(shù)量,而對于旋轉(zhuǎn)編碼器,則指每轉(zhuǎn)測量單位數(shù)(也稱為每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),即PPR)或每度的角度數(shù)。編碼器分辨率通常以二進(jìn)制單位表示:16位分辨率旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)將具有65,536(216)個增量或PPR。
不要將分辨率與精度或重復(fù)性混淆。精度表示編碼器的目標(biāo)位置和實(shí)際位置之間的差異。對編碼器精度的主要影響是測量單元間隔的精確程度,盡管運(yùn)動部件中的其他機(jī)器參數(shù)(例如偏移或游隙)也會對精度產(chǎn)生不利影響。重復(fù)性是編碼器進(jìn)行相同測量的一致性,對于執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)(如組裝或拾放過程)的應(yīng)用程序來說,重復(fù)性是一個重要的規(guī)格。
磁性編碼器使用放置在轉(zhuǎn)子邊緣的永磁體,霍爾傳感器檢測磁體交變磁極通過時(shí)磁場的變化。編碼器的磁極和傳感器越多,分辨率越高。
對于光電編碼器來說,光柵盤(或條狀物,在線性版本的情況下)被圖案化為具有透明或不透明的區(qū)域,當(dāng)光源照射時(shí),光電探測器感測到該區(qū)域。不透明和透明部分的數(shù)量和圖案決定了分辨率。光學(xué)編碼器每轉(zhuǎn)一般具有100至6000段,這意味著它們可以提供3.6至0.06度的分辨率。
增量式編碼器產(chǎn)生一個或兩個方波脈沖,稱為A和B。當(dāng)僅產(chǎn)生一個脈沖時(shí),編碼器可以檢測位置。為了檢測位置和方向,編碼器使用正交輸出,產(chǎn)生兩個相位相差90度的脈沖A和B.方向取決于哪個通道是超前的。一些增量式編碼器也會產(chǎn)生一個帶有單脈沖的第三個通道(通常稱為Z),該脈沖用作零位索引或參考位置。
正交輸出允許三種類型的編碼:X1,X2和X4。使用X1編碼,計(jì)數(shù)通道A的前沿(又名上升沿)或后續(xù)(又名下降沿)。如果通道A通道超前通道B,則計(jì)數(shù)上升沿,向前或順時(shí)針方向移動。如果通道A跟隨通道B,則計(jì)數(shù)下降沿,并且移動是向后或逆時(shí)針。
通過X2編碼,通道A的前沿和后沿都被計(jì)數(shù)。這使每次旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)量或線性距離增量加倍,這提供了兩倍的分辨率。
X4編碼同時(shí)計(jì)數(shù)A和B通道的前沿和后沿,使脈沖數(shù)增加四倍,分辨率提高四倍。
通過X4編碼,計(jì)數(shù)通道A和B的前沿和后沿。
對于旋轉(zhuǎn)編碼器,位置的計(jì)算方法是:將所計(jì)算的邊沿?cái)?shù)除以上述(1,2或4)中所述的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)與編碼類型的乘積,然后將結(jié)果乘以360得到運(yùn)動速度。
x=typeofencoding(X1,X2,orX4)
N=numberofpulsesgeneratedpershaftrevolutionordistance
x=編碼類型(X1,X2或X4)
N=每轉(zhuǎn)軸或距離產(chǎn)生的脈沖數(shù)
對于線性編碼器,位置的計(jì)算方法是將每個距離的脈沖數(shù)與編碼類型的乘積除以邊數(shù)。然后這個結(jié)果乘以每毫米(或每英寸)的脈沖的倒數(shù)。
PPM=pulsespermillimeter
PPI=pulsesperinch
PPM=每毫米脈沖數(shù)
PPI=每英寸的脈沖數(shù)
絕對編碼器
絕對式編碼器在編碼器磁盤上具有多個不透明和透明段的同心環(huán)或軌道。這些軌到從磁盤中間開始,當(dāng)它們向外擴(kuò)展時(shí),每個軌道的段數(shù)比前一個軌道增加了一倍。第一個軌道有一個透明和一個不透明的環(huán),第二個軌道有兩個,第三個軌道有四個等等。軌道的數(shù)量決定了編碼器的分辨率。例如,具有12個軌道的絕對編碼器是12位編碼器,其每分辨率為4096(212)。
絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器通過單圈還是多圈進(jìn)一步區(qū)分。單圈編碼器使用一個編碼盤,編碼器每旋轉(zhuǎn)一圈重復(fù)一次位置的數(shù)字值。當(dāng)測量多于一圈時(shí),單圈編碼器無法確定編碼器已經(jīng)完成了多少圈。
當(dāng)實(shí)際的應(yīng)用需要使用多個編碼器圈數(shù)進(jìn)行測量時(shí),需要多圈編碼器。多圈編碼器不會重復(fù)數(shù)字位置值,直到達(dá)到最大編碼器轉(zhuǎn)數(shù)(通常為4096)。最常見的多圈編碼器類型是使用多個齒輪嚙合在一起的光柵盤版本。這種編碼器的分辨率是每個磁盤輸出的總和。因此,如果主磁盤給出12位輸出,并且兩個輔助磁盤給出4位輸出,則總的編碼器分辨率將是20位,即1,048,576個唯一的數(shù)字位置值。
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