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了解kubler編碼器輸出信號有助于您選擇
閱讀：324 發(fā)布時間：2023-4-21了解kubler編碼器輸出信號有助于您選擇
我們要先了解一下德國kubler編碼器信號輸出有幾種方式
信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波(TTL、HTL)，集電極開路(PNP、NPN)，推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅動（對稱A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱推拉式、推挽式輸出，庫伯勒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(shù)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，開關頻率有低有高。
如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速。
A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、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，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0,衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。
對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達150米。
對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達300米。
kubler編碼器電子電機控制器常常需要接入編碼器以檢測轉子位置和/或轉速。要想選擇合適的設備，工程師就必須對若干方面進行評估。第一步則是判斷應用需要的是增量編碼器、絕對編碼器還是換向編碼器。一經(jīng)確定，就必須考慮分辨率、安裝方式、電機軸尺寸等其他參數(shù)。
最合適的輸出信號類型并不總是那么明顯，而且往往受到忽視。最常見的三種類型是開集輸出、推挽輸出和差分線路驅動器輸出。本文將分別介紹這三種輸出類型，幫助工程師根據(jù)具體應用需求選擇合適的設備。
首要原則
無論是增量編碼器的正交輸出，換向編碼器的電機極輸出，還是使用特定協(xié)議的串行輸出，這些編碼器輸出都是數(shù)字信號。因此，5 V 編碼器的信號會一直在近似 0 V 與 5 V 之間切換，這兩個電壓分別對應邏輯 0 和 1。增量編碼器的輸出是基本方波。
數(shù)字編碼器的通用方波輸出。
開集輸出
kubler旋轉編碼器大多采用開集輸出，即輸入信號為高電平時，晶體管的集電極引腳保持開路或斷開。當輸出為低電平時，輸出直接接地。
開集輸出原理圖。
由于輸入信號為高電平時輸出斷開，需要使用外部“上拉"電阻，才能確保集電極電壓達到所需的電平，即邏輯 1。因此，工程師在連接不同電壓的系統(tǒng)時就更具靈活性：通過上拉電阻可將集電極電壓上拉至不同電壓，使之高于或低于編碼器工作電壓
集電極輸出可上拉至適當電壓以連接至外部系統(tǒng)。
不過，這種接口也具有一些缺陷。許多現(xiàn)成的控制器都已內(nèi)置了上拉電阻，而這些上拉電阻會消耗電流，即產(chǎn)生耗散功率。此外，當該電阻與寄生電容組成 RC 電路時，輸出在高電壓與低電壓之間的轉換速率將因此降低。轉換斜率（圖 4）即轉換速率。
當輸出在兩種邏輯狀態(tài)之間轉換時，上拉電阻會顯著降低輸出電壓轉換速率
通過降低轉換速率，上拉電阻會顯著降低編碼器運行速度，從而降低增量編碼器的分辨率。減小電阻值可以提高轉換速率，但是當信號為低電平時，上拉電阻功耗的電流更大，耗散功率也更大。
推挽輸出
推挽輸出使用兩個晶體管，而不是一個，因此可以彌補上述開集輸出接口的缺陷。上部晶體管取代上拉電阻，導通時可將電壓上拉至電源電壓，由于電阻極小，因而轉換速率較快。而輸出信號為低電平時，晶體管關斷，因此相較于開集電路，該有源上拉電路的耗散功率也相對較小，從而使電池供電設備的運行時間相對較長。
kubler編碼器
CUI 的AMT 系列單端編碼器都使用推挽輸出，因此無需上拉電阻即可連接外部電路。除了提高速率和降低耗散功率外，推挽輸出還可簡化測試和原型開發(fā)。此外，AMT 編碼器還具有 CMOS 輸出。由于設備的高低電壓各不相同，因此應參考規(guī)格書以確定如何轉換輸出電壓。
差分線路驅動器輸出
雖然使用推挽輸出的編碼器彌補了開集輸出的一些缺陷，但兩者都是單端輸出。在布線距離較長的應用或存在電噪聲和干擾的環(huán)境中，使用單端輸出具有一定局限性。
布線距離較長時，信號幅度衰減，電容效應將減慢轉換速率。由于單端信號的傳輸信號以地為參考，這類衰減就可能產(chǎn)生誤差，從而導致系統(tǒng)性能下降。
此外，在電噪聲環(huán)境中，不同幅度的干擾電壓都將耦合到電纜上，從而導致單端系統(tǒng)的接收器錯誤地解碼信號電壓。
電纜長度超過一米時，CUI 建議使用差分信號。使用差分線路驅動器的編碼器可產(chǎn)生兩個輸出信號：一個與原始信號相匹配，另一個與相反，即互補信號。這兩個信號之間的幅度差是原始單端信號的兩倍，有助于克服電壓降和電容引起的衰減問題。
差分線路驅動器克服了信號衰減問題
此外，由于兩個信號均存在共模噪聲，可以相互抵消，因此接收系統(tǒng)可忽略其影響。由于噪聲抑制能力相當出色，差分線路驅動器接口廣泛用于工業(yè)和汽車應用。多種 CUI 編碼器都提供差分線路驅動器輸出選項，可用于要求嚴苛的應用。
差分接收器可忽略兩個信號上同時存在的噪聲。
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