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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產(chǎn)品： kubler庫伯勒編碼器，kubler旋轉(zhuǎn)編碼器，HYDAC壓力傳感器，EGE傳感器，力士樂比例閥 |
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2023-11-1 閱讀(474)
接下來為大家好好講一下Kubler編碼器哪些特點吸引著市場，希望對大家有幫助哦！
KUBLER編碼器的應用
工業(yè)自動化的各種應用，編碼器用于需要記錄長度、位置、旋轉(zhuǎn)速度和角度的任何地方。它們將機械運動轉(zhuǎn)換為電信號。編碼器的功能原理有所不同。因此，它們可以分為增量型和絕對型。
編碼器的應用實例
測量角度和旋轉(zhuǎn)速度的變化
編碼器可以通過每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)來測量角度。這主要用于工業(yè)自動化，其中庫伯勒編碼器用于許多不同的應用。
KUBLER編碼器的功能原理
用于光學掃描的增量編碼器，一個可旋轉(zhuǎn)的圓盤安裝在 LED 和接收器單元之間。將光柵應用于該盤。LED 發(fā)出的光由屏幕和光柵調(diào)制并照射到接收單元，接收單元發(fā)出與亮度成比例的信號。當圓盤旋轉(zhuǎn)時，該信號具有近似正弦的形狀。
KUBLER增量編碼器的參數(shù)：
尺寸：從 24 mm 到 100 mm
光學和磁性掃描
工作溫度范圍： -40 °C 至 +105 °C
分辨率高達： 36,000 ppr
HTL、TTL 和 SinCos 輸出信號
使用增量編碼器在旋轉(zhuǎn)軸上進行速度測量。
編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號,前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種;按照工作原理編碼器可分為增量式和*式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。*式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),而與測量的中間過程無關(guān)。
Kubler庫伯勒編碼器工作原理
由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,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,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。
Kubler庫伯勒編碼器優(yōu)缺點
光電編碼器
優(yōu)點:體積小,精密,本身分辨度可以很高,無接觸無磨損;同一品種既可檢測角度位移,又可在機械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測直線位移;多圈光電*編碼器可以檢測相當長量程的直線位移(如25位多圈)。壽命長,安裝隨意,接口形式豐富,價格合理。成熟技術(shù),多年前已在國內(nèi)外得到廣泛應用。
缺點:精密但對戶外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的保護要求;量測直線位移需依賴機械裝置轉(zhuǎn)換,需消除機械間隙帶來的誤差;檢測軌道運行物體難以克服滑差。
靜磁柵*編碼器
優(yōu)點:體積適中,直接測量直線位移,*數(shù)字編碼,理論量程沒有限制;無接觸無磨損,抗惡劣環(huán)境,可水下1000米使用;接口形式豐富,量測方式多樣;價格尚能接受。
缺點:分辨度1mm不高;測量直線和角度要使用不同品種;不適于在精小處實施位移檢測(大于260毫米)。
增量編碼器的分辨率，倍頻與細分技術(shù)
Kubler增量編碼器碼盤是由很多光柵刻線組成的，有兩個（或4個，以后討論4個光眼的）光眼讀取A/B信號的，刻線的密度決定了這個增量型編碼器的分辨率，也就是可以分辨讀取的最小變化角度值。代表增量編碼器的分辨率的參數(shù)是PPR，也就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，例如每圈刻線360線，A/B每圈各輸出360個脈沖，分辨率參數(shù)就是360PPR。那么這個編碼器可分辨的最小角度變化量是多少度呢？就是1度嗎？
增量編碼器的A/B輸出的波形一般有兩種，一種是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號，一種是緩慢上升與下降，波形類似正弦曲線的Sin/Cos曲線波形信號輸出，A與B相差1/4T周期90度相位，如果A是類正弦Sin曲線，那B就是類余弦Cos曲線。
對于方波信號，A/B兩相相差90度相（1/4T），這樣，在0度相位角，90度，180度，270度相位角，這四個位置有上升沿和下降沿，這樣，實際上在1/4T方波周期就可以有角度變化的判斷，這樣1/4的T周期就是最小測量步距，通過電路對于這些上升沿與下降沿的判斷，可以4倍于PPR讀取角度的變化，這就是方波的四倍頻。這種判斷，也可以用邏輯來做，0代表低，1代表高，A/B兩相在一個周期內(nèi)變化是00，01，11，10。這種判斷不僅可以4倍頻，還可以判斷旋轉(zhuǎn)方向。（即：二倍頻信號是通過A相和B相的“異或"轉(zhuǎn)換獲得。四倍頻信號是通過A信號和B信號的正跳沿及負跳沿獲得。）
那么，方波信號的最小分辨角度=360度/（4xPPR）。
前面的問題：一個方波A/B輸出360PPR的增量編碼器，最小分辨角度=0.25度。
嚴格地講，方波最高只能做4倍頻，雖然有人用時差法可以分的更細，但那基本不是增量編碼器推薦的，更高的分頻要用增量脈沖信號是SIN/COS類正余弦的信號來做，后續(xù)電路可通過讀取波形相位的變化，用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來細分，5倍、10倍、20倍，甚至100倍以上，分好后再以方波波形輸出（PPR）。分頻的倍數(shù)實際是有限制的，首先，模數(shù)轉(zhuǎn)換有時間響應問題，模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的精確度是一對矛盾，不可能無限細分，分的過細，響應與精準度就有問題；其次，原編碼器的刻線精度，輸出的類正余弦信號本身一致性、波形度是有限的，分的過細，只會把原來碼盤的誤差暴露得更明顯，而帶來誤差。細分做起來容易，但要做好卻很難，其一方面取決于原始碼盤的刻線精度與輸出波形度，另一方面取決于細分電路的響應速度與分辨精準度。例如，德國的工業(yè)編碼器，推薦的優(yōu)良細分是20倍，更高的細分是其推薦的精度更高的角度編碼器，但旋轉(zhuǎn)的速度是很低的。
一個增量編碼器細分后輸出A/B/Z方波的，還可以再次4倍頻，但是請注意，細分對于編碼器的旋轉(zhuǎn)速度是有要求的，一般都較低。另外，如原始碼盤的刻線精度不高、波形不，或細分電路本身的限制，細分也許會波形嚴重失真，大小步，丟步等，選用及使用時需注意。
前面的問題：一個正余弦A/B輸出360PPR的增量編碼器，最小分辨角度可能是0.01度（如果25倍分頻，且原始碼盤精度有保證）。
有些增量編碼器，其原始刻線可以是2048線（2的11次方，11位），通過16倍（4位）細分，得到15位PPR，再次4倍頻（2位），得到了17位（Bit）的分辨率，這就是有些日系編碼器的17位高位數(shù)編碼器的得來了，它一般就用“位，Bit"來表達分辨率了。這種日系的編碼器在較快速度時，內(nèi)部仍然要用未細分的低位信號來處理輸出的，要不然響應就跟不上了，所以不要被它的“17位"迷惑了。
分辨率與精度的概念：編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，或直接稱編碼器工作時每圈輸出的脈沖數(shù)，一般在每轉(zhuǎn)分度5~25000線。而精度是指每個讀數(shù)與標準位置的最大誤差，兩者不是一個概念，精度由碼盤刻線、轉(zhuǎn)軸同心度、材料的溫度特性、電子讀數(shù)的即時等各方面因數(shù)決定。
提高分辨率的意義：提高編碼器的分辨率不是為提高精度，而是為了讓運動過程更加平順，尤其是在低速，另外降低無效功。
