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增量編碼器概述
工作原理
增量編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一連串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器。這些脈沖用來控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可以用來測量直線位移。旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電信號可由下列裝置進(jìn)行處理：數(shù)控裝置（CNC）、可編程邏輯控制器（PLC）、控制系列等。這些傳感器主要應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)器人、電機(jī)反饋系統(tǒng)以及測量和控制裝置。在Eltra編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)以由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的徑向分度盤的旋轉(zhuǎn)為依據(jù)，同時(shí)被一個(gè)紅外光源垂直照射，光把碼盤的圖像投射到接收器表面上。接書器覆蓋著一層衍射光柵，它具有和光盤相同的窗口寬度。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。再使低電平信號上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方形脈沖，這就必須用電子電路來處理。讀數(shù)系統(tǒng)通常采用差分方式，即將兩個(gè)波形一樣但相位相差為180°（電氣上）的不同信號進(jìn)行比較，以便提高輸出信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。讀數(shù)是在兩個(gè)信號的差別基礎(chǔ)上形成的，從而消除了干擾。此方法稱為“共同偏移法”，因?yàn)楦蓴_信號對每一個(gè)波形都以相同的方法交疊在一起。
增量編碼器
增量編碼器給出兩相方波，它們的相位差90°（電氣上），通常為A通道和B通道。其中一個(gè)通道給出與轉(zhuǎn)速有關(guān)的信息，與此同時(shí)，通過兩個(gè)通道信號進(jìn)行順序?qū)Ρ龋玫叫D(zhuǎn)方向的信息。還有一個(gè)特殊信號稱為Z或零通道，該通道給出騙碼軸的絕對零位，此信號是一個(gè)方波與A通道方波的中心線重合。
增量型編碼器精度取決于機(jī)械和電氣兩種因素，這些因素有：光柵分度過誤差、光盤偏心、軸承偏心、電子讀數(shù)裝置引入的誤差以及光學(xué)部分的不精確性。確定編碼器精度的測量單位是電氣上的度數(shù)，編碼器精度決定了編碼器產(chǎn)生的脈沖分度。以下用360°電氣度數(shù)來表示機(jī)械軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，而軸的轉(zhuǎn)動(dòng)必須是一個(gè)完整的周期。要知道多少機(jī)械角度相當(dāng)于電氣上的360°，可以用下列公式來計(jì)算：
機(jī)械360°
電氣360°= --------------------
n° 脈沖/轉(zhuǎn)
編碼器分度的誤差是以電氣角度為單位的兩個(gè)連續(xù)脈沖的最大偏移來表示。誤差存在于任何編碼器中，這是由前述各因素引起的。Eltra編碼器的最大誤差為±2 5電氣角度（在已聲明的任何條件下），相當(dāng)于額定值偏移±7%，至于相位差90°（電氣上）的兩個(gè)通道的最大偏差為±35電氣度數(shù)相當(dāng)于額定值偏移±10%左右。
UVW信號增量型編碼器
除了上述傳統(tǒng)的編碼器外，還有一些是與其它的電氣輸出信號集成在一起的增量編碼器。與UVW信號集成的增量型編碼器就是實(shí)例，它通常應(yīng)用于交流伺服電機(jī)的反饋。這些磁極信號一般在交流伺服電機(jī)（或無電刷電機(jī)）中，UVW信號一般通過模擬磁性元件的功能而設(shè)計(jì)的。在Eltra編碼器中，這些UVW信號是用光學(xué)方法生成，并以三個(gè)方波的形式出現(xiàn)，它們彼此偏移120°。為了便于電機(jī)啟動(dòng)，控制電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器需要這些正確的信號。這些UVW磁極脈沖可以機(jī)械軸旋轉(zhuǎn)中重復(fù)許多次，因?yàn)樗鼈冎苯尤Q于所連接的電機(jī)磁極數(shù)，并用用于4、6或更多極電機(jī)的UVW信號。
EL 40 A/B/C/E/H/I增量編碼器
主要特性
￠42mm[EL 40 A/B/C/E/H/I]通用型編碼器系列
分辨率最高可達(dá)2000脈沖/轉(zhuǎn)，可帶零脈沖
多種電氣信號輸出方式
供電電源可達(dá)28VDC
輸出頻率最高可達(dá)100KHz
電纜輸出或連接器輸出
多種連接法蘭類型
轉(zhuǎn)速最高可達(dá)6，000RPM
防護(hù)等級最高可達(dá)IP54
EL 40 H / I 電氣特性
分辨率： 1~2500脈沖/轉(zhuǎn)
供電電源：5 ~28 VDC 長線驅(qū)動(dòng)僅有5 VDC 或8~24 VDC 電源電壓
無負(fù)載輸入電源：100 mA 最大
每個(gè)通道50mA
最大電源：每個(gè)通道20mA（長線驅(qū)動(dòng)）
電氣信號輸出方式：NPN/NPN集電極開路/推挽/長線驅(qū)動(dòng)
輸出頻率：100 KHz
RPM *分辨率
頻率計(jì)算：F = ————————
60
EL 40 A機(jī)械特性
軸徑： ￠ 4 g6 mm (EL 40 E)
￠ 6 g6 mm (EL 40 A / B / C / H /I )
防護(hù)等級：IP54 （EL 40 C / E / H / I）
IP65 （EL 40 A / B）
IP66 （EL40 A / B 軸向輸出帶有電纜緊固件）
最大：3，000 RPM
6，000 RPM
最大軸負(fù)載：15 N（1.5 kgf) 軸向
30 N（3.0 kgf) 徑向
沖擊：50 G （11 ms)
振動(dòng)：10 G （10~2000 Hz）
軸承：雙滾珠軸承
軸材料：不銹鋼 AISI 303
主體材料：鋁 AA 2011
外殼材料：PA66 加玻纖
工作溫度：0~60℃
儲存溫度：—25~70℃
重量：100g
輸出組態(tài)和連接方式
NPN和NPN集電極開路
此線路僅有一個(gè)NPN型晶體管和一個(gè)上拉電阻所組成。因此，當(dāng)晶體管處于靜態(tài)時(shí)，輸出電壓是供電電源。它在電路上類似于ITL邏輯，因而與之兼容。在正確使用時(shí)，若晶體管飽和，輸出轉(zhuǎn)為0VDC的低電平，反之，由零跳向正電壓。隨著電纜長度、傳遞的脈沖頻率以及負(fù)載增加，這種線路形式所受的影響隨之增加。因此，要達(dá)到理想的使用效果，應(yīng)該對這些影響加以考慮。集電極開路的線路并不是取消上接電阻。這種方式下晶體管的集電極與編碼器電源的饋電線是互不相干的，因而可以獲得與編碼器電壓不同的輸出信號。
PNP和PNP集電極開路
PNP和PNP集電極開路線路與NPN線路是相同的。主要的差別是晶體管，它是PNP型，其發(fā)射其強(qiáng)制接到正電壓。如果有電阻的話，電阻是下拉型的，連接到輸出與零伏之間。
推挽式線路
推挽式線路用于提高線路的性能，NPN和PNP集電極開路線路的主要局限性是因?yàn)槭褂昧穗娮琛Ｔ诰w管關(guān)閉時(shí)，表現(xiàn)出比晶體管高得多的阻抗。為了克服這些缺點(diǎn)，在推挽式線路中，額外接入了另一個(gè)互補(bǔ)的晶體管。這樣，電源對地輸出總是低阻抗。推挽式線路提高了頻率特性，有利于更長的線路數(shù)據(jù)傳輸，即使是高頻率時(shí)也是如此。信號飽和的電平仍然保持較低。但與NPN、PNP輸出相比，有時(shí)較高。任何情況下推挽式線路也都可應(yīng)用于NPN、PNP線路的接收器。
長線驅(qū)動(dòng)線路
長線驅(qū)動(dòng)線路用于電氣受干擾或編碼器與接收系統(tǒng)之間是長距離的工作環(huán)境。數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收在兩個(gè)互補(bǔ)的通道中進(jìn)行。所以，干擾受到抑制（干擾是由電纜或相鄰設(shè)備引起的）。這種干擾叫做“共模干擾”，因?yàn)樗麄兊漠a(chǎn)生原于一個(gè)公共點(diǎn)：系統(tǒng)接地點(diǎn)。此外，長線驅(qū)動(dòng)發(fā)送和接收信號是以“差動(dòng)方式”進(jìn)行的。或者說，它的工作原理是在互補(bǔ)通道間的電壓差上傳達(dá)。因此可以有效地抑制對它的共模干擾。這種傳送方式在采用5伏電壓時(shí)可認(rèn)為與RS422兼容，而且供電電源可達(dá)24伏特。
輸出級的保護(hù)
有兩種不同方式的來保護(hù)電子線路，使它不被短路：第一種方式采用無源保護(hù)（熔斷器、非線性電阻器等）。另一種方式采用有源保護(hù)（晶體管等）。ELTRA的編碼器可以提供這兩種短路保護(hù)。
無源保護(hù)
無源保護(hù)是價(jià)格最便宜的一個(gè)保護(hù)方法，它用于避免偶然的短路。保護(hù)的元件叫PTC，它是一個(gè)電阻，如果通過PTC的電流超出了電流的額定值，PTC可以作為一個(gè)電阻來限制電流的增長。這種保護(hù)方法的局限性是：由于保護(hù)的介入速度較慢，被保護(hù)的元件被迫承受過載。因此，這種保護(hù)方式對數(shù)量有限的短路電流是有效，可用于NPN，PNP，推挽式線路。
有源保護(hù)
有源保護(hù)使用了主動(dòng)保護(hù)的集成電路，從而保護(hù)了電子元件。這種保護(hù)方式在重復(fù)、持久的短路情況下，不僅保護(hù)非常有效，而且反應(yīng)速度非常快。適用于經(jīng)常短路的工作場合。
電費(fèi)正確應(yīng)用
確保電纜屏蔽哥靠接地，避免地零混接。
砍保編碼器電纜遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜。
根據(jù)安裝要求選擇電纜長度。
避免電纜纏繞。
備注
根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)電纜的延伸和連接。
100 %產(chǎn)品的出廠檢驗(yàn)。
連接要防松。
如需更詳細(xì)的信息請與我們公司聯(lián)系。
增量編碼器安裝和操作注意事項(xiàng)
編碼器必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品的規(guī)格范圍來使用，因?yàn)樗皇且粋�(gè)脈沖產(chǎn)生器，并非安全裝置。
編碼器裝配和安裝人員必須由專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格按照產(chǎn)品的規(guī)格仔細(xì)安裝。
為了保證正常工作，不要重壓和撞擊產(chǎn)品，否則質(zhì)保失效。
確保編碼器軸和彈性聯(lián)軸器的機(jī)械連接，可補(bǔ)償軸向或徑向偏移。
確保編碼器的應(yīng)用環(huán)境沒有腐蝕（酸性物等）或是其它不適宜品。
如果不能提供其它外部連接，檢查編碼器接地連接是否可靠。
使用或操作之前，保證應(yīng)用于本產(chǎn)品的電源范圍它不要超過電氣規(guī)格。
必須在斷電狀態(tài)下接電纜。
我們特別強(qiáng)調(diào)不要對編碼器的機(jī)械或電子線路修改，如果修改了質(zhì)保無效。
