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

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

旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)編碼器廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)器人的反饋控制

半導(dǎo)體制造設(shè)備的舞臺(tái)設(shè)備控制

電梯位置控制

自走式起重機(jī)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的速度控制。當(dāng)您想要精確控制速度或控制正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)時(shí)，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(lái)執(zhí)行測(cè)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(guò)透鏡聚焦后，被引導(dǎo)到狹縫圓盤上。

2. 狹縫盤

狹縫盤是一個(gè)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(guò)孔的光，當(dāng)它接收到光時(shí)，它會(huì)發(fā)出脈沖波。通過(guò)測(cè)量該脈沖波來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速。除了光之外，市場(chǎng)上還有利用磁力和電容變化進(jìn)行測(cè)量的產(chǎn)品。

旋轉(zhuǎn)編碼器的類型

光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器分為增量式和絕對(duì)式兩種測(cè)量方式。前者測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置的相對(duì)值，后者測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置的絕對(duì)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(guò)旋轉(zhuǎn)盤狹縫的光轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)并進(jìn)行傳輸。使用兩種類型的信號(hào)來(lái)檢測(cè)穿過(guò)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(cè)原點(diǎn)位置的 Z 相信號(hào)的編碼器。如果波形捕獲過(guò)程中出現(xiàn)故障，計(jì)數(shù)將會(huì)丟失并出現(xiàn)錯(cuò)誤。

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

2.絕對(duì)型

絕對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)盤上有凹槽，用于確定位置信息。當(dāng)光通過(guò)該凹槽時(shí)，被光接收元件檢測(cè)到，并且可以測(cè)量絕對(duì)位置。因此，由于檢測(cè)絕對(duì)位置，因此可以基于它們的布置順序來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向。

在絕對(duì)法中，通常對(duì)每個(gè)位置的符號(hào)使用格雷碼。格雷碼也稱為交替二進(jìn)制碼，是一種相鄰位僅改變一位的編碼方法。通過(guò)使用格雷碼，位置錯(cuò)誤檢測(cè)更少，使其更能抵抗噪聲和錯(cuò)誤，并且更加準(zhǔn)確。

如何選擇旋轉(zhuǎn)編碼器

選擇旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)，需要考慮測(cè)量方法、分辨率、施加的負(fù)載等。

1. 磁/光

有磁性和光學(xué)類型。磁性型具有優(yōu)異的耐候性，而光學(xué)型則具有較高的測(cè)量精度。光學(xué)式中，絕對(duì)式測(cè)量精度更高，可以檢測(cè)絕對(duì)位置。

2. 分辨率

分辨率是最小的可測(cè)量相位。分辨率越高，測(cè)量精度越高，但價(jià)格也更高，并且可能導(dǎo)致信號(hào)更復(fù)雜，對(duì)噪聲也更敏感。選擇控制要安裝旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)器所需的分辨率。

3.施加負(fù)載

負(fù)載載荷是可以施加到旋轉(zhuǎn)軸上的重量。如果施加超過(guò)允許負(fù)載的負(fù)載，旋轉(zhuǎn)編碼器的軸或軸承將會(huì)損壞。因此，請(qǐng)選擇允許負(fù)載大于預(yù)期最大負(fù)載的產(chǎn)品。