在角度和长度测量领域广泛应用的光电编码器

来源:未知    日期:2018/06/07    浏览量:


        光电轴编码器具有较高的性能价格比,且具有结构紧凑、可靠性高、精度高等优点,广泛地应用于数控机床、机器人、雷达、光电经纬仪、地面指挥仪和高精度闭环调速系统等诸多领域,是自动化设备理想的角度和速度传感器,它已成为检测旋转角度和线性位置的最为重要的手段之一。

       光电编码器通常用于角度测量,并且经过机械装置转换后也可以进行长度的测量,因此光电编码器在角度和长度测量领域应用很广泛。

        测长度还是测角度;测长度如何通过机械方式转换;测量范围是360°以内(单圈),还是超过360°(多圈);转动方向是一个方向旋转循环工作,还是正反向方向循环工作;测量速度还是测量角位置,这都是在选择光电编码器时需要事先确定的。

        角度测速常采用增量式编码器,其具有体积小、价格低等优点,且可以无限累加测量,因此目前增量式编码器在测速应用方面仍处于无可取代的主流位置。增量式编码器在转动时输出脉冲,通过计数装置来计算速度和位置。当编码器断电时,依靠计数装置的内部记忆来保存位置,因此断电后,编码器不能有任何转动。当再次通电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有脉冲干扰,否则,计数装置记忆的零点就会偏移,而且这种偏移量是不确定的,只有错误的生产结果出现后才能发现。解决这个问题的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,用参考标记修正计数装置的计数值。在经过参考点以前,是不能保证位置的准确性的。因此,在工业控制中有每次操作先找参考点的操作步骤。这样的操作对有些工控项目比较麻烦,甚至有些项目不允许开机寻找参考点,并且对位置、零位有严格要求,则这样的项目就应该选用绝对式编码器。

        绝对式编码器输出代码具有位置唯一性(单圈或多圈),经过后续控制系统进行运算后不仅可以测位置也可以测速。绝对式编码器光栅码盘上有许多条刻线,每条刻线依次以2线、4线、8线、16线……排列,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每条刻线的亮、暗,获得一组从20~2n-1的唯一的二进制编码(格雷码),这就称为n位绝对式编码器。绝对式编码器输出角度信息由光栅码盘机械位置决定,因此每个位置具有唯一性,它无需记忆,无需找参考点,不受断电、干扰的影响。所以,光电编码器的抗干扰性、数据的可靠性大大提高。由于绝对式编码器在位置定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。

        绝对式编码器又分为单圈绝对式编码器和多圈绝对式编码器。

        当编码器主轴转动超过360°时,角度编码又回到原点,这样就不符合绝对编码的唯一原则,这样的编码器只能用于旋转范围在360°以内的测量,称为单圈绝对式编码器。

        如果要测量旋转超过360°角度范围,就要用到多圈绝对式编码器。运用钟表齿轮的传动原理,当主光栅码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮、多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对式编码器就称为多圈绝对式编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,且无需记忆。多圈绝对式编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。
        ELTRA (意尔创)一直致力于自动化传感器市场。在过去的30年中,Eltra持续增长的同时,不断提供新产品技术。拥有为客户提供定制化产品的柔性生产能力和生产技术,一直是Eltra品牌突出的特点。提供的产品范围很广(增量旋转编码器和绝对值旋转编码器,防爆型、拉线式编码器、磁性编码器、光栅、磁致伸缩传感器以及各种总线接口的编码器,和一些配套附件。),也根据客户项目开发需求提供服务。无论怎样变化,Eltra一直聚焦于同一个目的:用高效率、高品质、和低成本研发和制造更多的编码器来满足客户的需求。Eltra清楚知道:要达到这个目的,就要投资于掌握关键秘诀和专门技术的团队,他们是公司真正的财富。正是得益于这些人的贡献,Eltra直到现在持续增长和发展了30年。