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東莞市廣聯自動化科技有限公司

主營產品: kubler庫伯勒編碼器,kubler旋轉編碼器,HYDAC壓力傳感器,EGE傳感器,力士樂比例閥

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Kubler編碼器哪些特點吸引著市場注意力呢?

2023-11-1 閱讀(473)

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

  工業自動化的各種應用,編碼器用于需要記錄長度、位置、旋轉速度和角度的任何地方。它們將機械運動轉換為電信號。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

  測量角度和旋轉速度的變化

  編碼器可以通過每轉的脈沖數來測量角度。這主要用于工業自動化,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 發出的光由屏幕和光柵調制并照射到接收單元,接收單元發出與亮度成比例的信號。當圓盤旋轉時,該信號具有近似正弦的形狀。

  KUBLER增量編碼器的參數:

  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軸上進行速度測量。

  編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號,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換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個數表示位移的大小。*式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。

  Kubler庫伯勒編碼器工作原理

  由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,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,可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。

  Kubler庫伯勒編碼器優缺點

  光電編碼器

  優點: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,多年前已在國內外得到廣泛應用。

  缺點:精密但對戶外及惡劣環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

  優點:體積適中,直接測量直線位移,*數字編碼,理論量程沒有限制;無接觸無磨損,抗惡劣環境,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

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是PPR,也就是每轉脈沖數,例如每圈刻線360線,A/B每圈各輸出360個脈沖,分辨率參數就是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,還可以判斷旋轉方向。(即:二倍頻信號是通過A相和B相的“異或"轉換獲得。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,后續電路可通過讀取波形相位的變化,用模數轉換電路來細分,5倍、10倍、20倍,甚至100倍以上,分好后再以方波波形輸出(PPR)。分頻的倍數實際是有限制的,首先,模數轉換有時間響應問題,模數轉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,德國的工業編碼器,推薦的優良細分是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,一般在每轉分度5~25000線。而精度是指每個讀數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、轉軸同心度、材料的溫度特性、電子讀數的即時等各方面因數決定。

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。



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