编码器大多数信号传输问题都牵涉到电气噪声。信号失真的首要起因是电缆长度,编码器更具体来讲是电缆电容。通常情况下,编码器接收电路会对输入信号(逻辑“0”或“1”)做出响应。逻辑0和1之间的区域是未定义的,且这一区域的跳变时间必须非常快(小于约1微秒)。由于上升沿的波形产生了失真,跳变时间相应变长了。在某时刻,接收器就会变得不稳定而编码器计数就可能增加或丢失。为尽量减少失真,应使用低电容电缆(一般每英尺小于40皮法)。电缆越长,编码器信号失真的可能性就越大。除了电缆长度外,为得到可靠的信号,在使用前应对信号进行“整形”。对于电缆长度小于50英尺(电容值最大约1000皮法)的应用,方波失真一般不明显。编码器对于电缆长度数百英尺的应用,推荐使用带差分线路驱动器的编码器。为确保最好的信号完整性,可结合线路接收器来使用带线路驱动器输出的编码器。
编码器与机器的连接方式很重要,一旦连接不当可能会产生故障或应力。注意不要超出编码器的轴向和径向载荷。引起装配困难的常见原因包括轴端推力、编码器未对准误差和同步带或齿轮推力。联轴器间隙或调节可能会引起位置指示误差。即使最轻微的未对准误差也会引起很高的径向载荷,从而导致轴承过早失效。为避免这种情况的发生,可使用弹性联轴器来补偿编码器轴和机器之间的未对准误差。
一般来说,编码器未对准误差越大,联轴器就会越早失效。选择联轴器时应考虑在一定未对准误差下的使用寿命和未对准误差对轴和轴承的影响。相比仅考虑未对准误差值,这会带来更好的使用效果。理论上,联轴器在没有未对准误差的情况下能够无限期地使用。为避免由于间隙产生的误差并避免损伤轴和轴承,编码器通常需要使用精密仪器级联轴器。特别注意不要使用带橡胶垫片的爪型电机联轴器。
编码器机器的电源和信号线应分开走线。信号线应该使用带有屏蔽层的双绞线,采用独立的线管或线束方式走线,编码器且距离电源线至少12英寸。这里的电源线是指变压器的一次和二次侧引线、电机电枢引线和其它用于继电器、风扇、温度保护器等的120 VAC或更高的控制线。保持编码器到控制器的线路和屏蔽层的连续性,避免使用接线盒中的端子。这样做能将辐射和感应噪声降至最低并有利于回路接地。
编码器的运行可能会受供电电压瞬变的影响。一般来说,应将编码器供电电压波动控制在±5%以内,这样就不会产生瞬态感应电流。编码器外壳也应接地,这样可确保编码器正确、可靠运行。编码器的外壳通常带有地线接口,当无法通过安装支架/机器地线妥善接地时,编码器可使用连接器/电缆将外壳接地。不要同时使用机器和接地电缆将编码器外壳接地。务必使用高质量的屏蔽线并仅将屏蔽层与测量设备相连。
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