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介紹德國Kubler增量式編碼器倍頻方法
閱讀：438 發(fā)布時(shí)間：2022-10-17介紹德國Kubler增量式編碼器倍頻方法
東莞市廣聯(lián)是一家專業(yè)從事歐洲工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)口貿(mào)易的公司，致力于打造德、瑞士、意大利等歐洲中小型自動(dòng)化企業(yè)與內(nèi)用戶的連接橋梁。
公司供應(yīng)產(chǎn)品涵蓋廣泛，產(chǎn)品主要包括工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)電工控設(shè)備、液壓設(shè)備、電氣設(shè)備和零部件、水質(zhì)分析儀器儀表等產(chǎn)品。
這里,以每圈100個(gè)物理周期碼盤來舉例。
-倍乘X1 :碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),如果我們計(jì)算通道A脈沖的每個(gè)上升沿(由0變成5V ) , 則每轉(zhuǎn)將獲
得100個(gè)脈沖。
2倍乘X2 :碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),如果我們計(jì)算通道A的每個(gè)上升沿和每個(gè)下降沿(由5V變成0) ,則
每個(gè)周期將獲得2個(gè)脈沖,每轉(zhuǎn)總計(jì)200個(gè)脈沖。
4倍乘X4 :如果我們計(jì)算通道A和通道B的每個(gè)上升沿和下降沿,則每個(gè)物理周期將獲得4個(gè)脈
沖,每轉(zhuǎn)總計(jì)400個(gè)脈沖。
因?yàn)樵隽渴骄幋a器的物理刻線相距角度一樣, 本質(zhì)上來說，它是通過計(jì)算脈沖數(shù)量,來計(jì)算旋
轉(zhuǎn)角度的。
同樣的一圈,不同的倍頻法得到的每圈脈沖數(shù)不同,顯然4倍頻得到的分辨率*高。
這就是分辨率4倍頻的原理。
所以2000C/T的分辨率可以變成0.18*/4 = 0.045度。
但是需要明白的是,這個(gè)4倍乘,并沒有改變碼盤的物理刻線之間的角度,僅僅是電脈沖數(shù)量
的變化,而且這個(gè)倍乘通常是在控制器或者計(jì)數(shù)器中完成的,信號(hào)質(zhì)量好,可靠。
Kubler增量式編碼器的工作原理
由一個(gè)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(hào)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(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
分辨率—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，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開機(jī)找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
由于絕對編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此，絕對編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國生產(chǎn)的絕對型編碼器串行輸出常用的是SSI（同步串行輸出）。
介紹德國Kubler增量式編碼器倍頻方法