池田屋 什么是旋轉(zhuǎn)編碼器及應用？

旋轉(zhuǎn)編碼器是一種測量被測物體旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)角度的裝置。

一般安裝在電機或減速機的軸上使用。它還可以連接到伺服電機或步進電機。該裝置主要用于需要精密控制的旋轉(zhuǎn)設備。

旋轉(zhuǎn)編碼器的應用

旋轉(zhuǎn)編碼器廣泛應用于各種電機驅(qū)動的產(chǎn)品中。以下是如何使用旋轉(zhuǎn)編碼器的示例。

工業(yè)機器人的反饋控制

半導體制造設備的舞臺設備控制

電梯位置控制

自走式起重機的速度控制和位置控制

旋轉(zhuǎn)編碼器用于控制旋轉(zhuǎn)位置和速度。僅使用變頻器即可實現(xiàn)簡單的速度控制。當您想要精確控制速度或控制正在旋轉(zhuǎn)的電機時，編碼器非常有用。

旋轉(zhuǎn)編碼器原理

典型的旋轉(zhuǎn)編碼器使用光來執(zhí)行測量。它由發(fā)光二極管、狹縫盤和光電晶體管等元件組成。

1. 發(fā)光二極管

發(fā)光二極管接收電源并始終發(fā)光。光線經(jīng)過透鏡聚焦后，被引導到狹縫圓盤上。

2. 狹縫盤

狹縫盤是一個帶有等間距孔的旋轉(zhuǎn)盤，固定在編碼器的轉(zhuǎn)軸上。

3.光電晶體管

光電晶體管安裝在穿過孔的光，當它接收到光時，它會發(fā)出脈沖波。通過測量該脈沖波來測量轉(zhuǎn)速。除了光之外，市場上還有利用磁力和電容變化進行測量的產(chǎn)品。

旋轉(zhuǎn)編碼器的類型

光學旋轉(zhuǎn)編碼器分為增量式和絕對式兩種測量方式。前者測量旋轉(zhuǎn)位置的相對值，后者測量旋轉(zhuǎn)位置的絕對值。

1、增量公式

增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理與上述相同，將穿過旋轉(zhuǎn)盤狹縫的光轉(zhuǎn)換成脈沖信號并進行傳輸。使用兩種類型的信號來檢測穿過狹縫的光。

它們通常被稱為A相和B相。還提供配備用于檢測原點位置的 Z 相信號的編碼器。如果波形捕獲過程中出現(xiàn)故障，計數(shù)將會丟失并出現(xiàn)錯誤。

這種方法的缺點是不知道絕對位置。然而，由于它具有內(nèi)置的兩相信號，因此可以確定旋轉(zhuǎn)方向。

2.絕對型

絕對旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)盤上有凹槽，用于確定位置信息。當光通過該凹槽時，被光接收元件檢測到，并且可以測量絕對位置。因此，由于檢測絕對位置，因此可以基于它們的布置順序來檢測旋轉(zhuǎn)方向。

在絕對法中，通常對每個位置的符號使用格雷碼。格雷碼也稱為交替二進制碼，是一種相鄰位僅改變一位的編碼方法。通過使用格雷碼，位置錯誤檢測更少，使其更能抵抗噪聲和錯誤，并且更加準確。

如何選擇旋轉(zhuǎn)編碼器

選擇旋轉(zhuǎn)編碼器時，需要考慮測量方法、分辨率、施加的負載等。

1. 磁/光

有磁性和光學類型。磁性型具有優(yōu)異的耐候性，而光學型則具有較高的測量精度。光學式中，絕對式測量精度更高，可以檢測絕對位置。

2. 分辨率

分辨率是最小的可測量相位。分辨率越高，測量精度越高，但價格也更高，并且可能導致信號更復雜，對噪聲也更敏感。選擇控制要安裝旋轉(zhuǎn)編碼器的機器所需的分辨率。

3.施加負載

負載載荷是可以施加到旋轉(zhuǎn)軸上的重量。如果施加超過允許負載的負載，旋轉(zhuǎn)編碼器的軸或軸承將會損壞。因此，請選擇允許負載大于預期最大負載的產(chǎn)品。