德國皮爾茲pilz旋轉編碼器

德國pilz旋轉編碼器是用來(lái)測量轉速并配合PWM技術(shù)可以實(shí)現快速調速的裝置，光電式旋轉編碼器通過(guò)光電轉換，可將輸出軸的角位移、角速度等機械量轉換成相應的電脈沖以數字量輸出(REP)。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數主要有每轉脈沖數(幾十個(gè)到幾千個(gè)都有)，和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖，通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。

工作原理

由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線(xiàn)，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對于一個(gè)周波為360度)，將C、D信號反向，疊加在A(yíng)、B兩相上，可增強穩定信號;另每轉輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
 

由于A(yíng)、B兩相相差90度，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
 

pilz編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線(xiàn)，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線(xiàn)，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個(gè)數量級，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
 

分辨率-編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線(xiàn)稱(chēng)為分辨率，也稱(chēng)解析分度、或直接稱(chēng)多少線(xiàn)，一般在每轉分度5~10000線(xiàn)。
 

信號輸出

信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開(kāi)路(PNP、NPN),推拉式多種形式，其中TTL為長(cháng)線(xiàn)差分驅動(dòng)(對稱(chēng)A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱(chēng)推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
 

信號連接-編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開(kāi)關(guān)頻率有低有高。
 

如單相聯(lián)接，用于單方向計數，單方向測速。
 

A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數、判斷正反向和測速。
 

A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。
 

A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱(chēng)負信號的連接，在后續的差分輸入電路中，將共模噪聲抑制，只取有用的差模信號，因此其抗干擾能力強，可傳輸較遠的距離。
 

對于TTL的帶有對稱(chēng)負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達150米。
 

pilz旋轉編碼器由精密器件構成，故當受到較大的沖擊時(shí)，可能會(huì )損壞內部功能，使用上應充分注意。
 

原理特點(diǎn)

pilz旋轉編碼器是集光機電技術(shù)于一體的速度位移傳感器。
 

增量式編碼器

增量式編碼器軸旋轉時(shí)，有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減，需借助后部的判向電路和計數器來(lái)實(shí)現。其計數起點(diǎn)可任意設定，并可實(shí)現多圈的無(wú)限累加和測量。還可以把每轉發(fā)出一個(gè)脈沖的Z信號，作為參考機械零位。當脈沖已固定，而需要提高分辨率時(shí)，可利用帶90度相位差A，B的兩路信號，對原脈沖數進(jìn)行倍頻。
 

值編碼器

值編碼器軸旋轉器時(shí)，有與位置一一對應的代碼(二進(jìn)制，BCD碼等)輸出，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置，而無(wú)需判向電路。它有一個(gè)零位代碼，當停電或關(guān)機后再開(kāi)機重新測量時(shí)，仍可準確地讀出停電或關(guān)機位置地代碼，并準確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測量范圍為0~360度，但特殊型號也可實(shí)現多圈測量。
 

正弦波編碼器

正弦波編碼器也屬于增量式編碼器，主要的區別在于輸出信號是正弦波模擬量信號，而不是數字量信號。它的出現主要是為了滿(mǎn)足電氣領(lǐng)域的需要-用作電動(dòng)機的反饋檢測元件。在與其它系統相比的基礎上，人們需要提高動(dòng)態(tài)特性時(shí)可以采用這種編碼器。
 

為了保證良好的電機控制性能，編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖，尤其是在轉速很低的時(shí)候，采用傳統的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖，從許多方面來(lái)看都有問(wèn)題，當電機高速旋轉(6000rpm)時(shí)，傳輸和處理數字信號是困難的。在這種情況下，處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如編碼器每轉脈沖為10000)將很容易地超過(guò)MHz門(mén)限;而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩，并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內插法，它為旋轉角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加，例如可從每轉1024個(gè)正弦波編碼器中，獲得每轉超過(guò)1000，000個(gè)脈沖。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內插倍頻需由二次系統完成。