编码器随着电缆长度、传递的脉冲频率、及负载的增加,这种线路形式所受的影响随之增加。
编码器的出现主要是为了满足电气领域的需要-用作电动机的反馈检测元件。
在与其它系统相比的基础上,人们需要提高动态特性时可以采用这种编码器。晶体管处于静态时,输出电压是电源电压,它在电路上类似于TTL逻辑,因而可以与之兼容。在有输出时,晶体管饱和,输出转为0VDC的低电平,反之由零跳向正电压。
因此要达到理想的使用效果,应该对这些影响加以考虑。集电极开路的线路取消了上拉电阻。这种方式晶体管的集电极与编码器电源的反馈线是互不相干的,因而可以获得与编码器电压不同的电流输出信号。
编码器电压输出线路的主要局限性是因为它们使用了电阻,在晶体管关闭时表现出比晶体管高得多的阻抗,为克服些这缺点,在推挽式线路中额外接入了另一个晶体管,这样无论是正方向还是零方向变换,输出都是低阻抗。
推挽式线路提高了频率与特性,有利于更长的线路数据传输,即使是高速率时也是如此。编码器信号饱和的电平仍然保持较低,但与上述的逻辑相比,有时较高。
任何情况下推挽式线路也都可应用于NPN或PNP线路的接收器。可采用长线驱动器线路。数据的发送和接收在两个互补的通道中进行,所以干扰受到抑制(干扰是由电缆或相邻设备引起的)。
编码器这种干扰可看成“共模干扰”。此外,总线驱动器的发送和接收都是以差动方式进行的,或者说互补的发送通道上是电压的差。
因此对共模干扰它不是第三者,这种传送方式在采用DC5V系统时可认为与RS422兼容;在特殊芯片时,编码器电源可达DC24V,可以在恶劣的条件(电缆长,干扰强烈等)下使用。
编码器差动线路用在具有正弦长线驱动器的模拟编码器中,这时,要求信号的传送不受干扰。像长线驱动器线路那样,对于数字信号产生两个相位相差180度的信号。
这种线路特意设置了120欧姆的特有线路阻抗,它与接收器的输入电阻相平衡,而接收器必须有相等的负载阻抗。通常,在互补信号之间并联连,120欧姆的终端电阻就达到了这种目的。
编码器可在金属圆盘上用冲床加工或腐蚀法开槽。在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅,它与金属制的光栅相比不耐冲击,因此在使用上请注意,不要将冲击直接施加于编码器上。
光电编码器,又称为手轮脉冲发生器,简称手轮,是一种通过光电转换将输出轴的机械几何位移量转换为脉冲或数字量的传感器;
主要应用于各种数控设备,是目前应用较多的一种传感器。
光电编码器有国标和非国标两种分类标准。
按原料的不同可分为天然橡胶型、塑料型、胶木型和铸铁卸,按样式的不同可分为圆轮缘型、内波纹型、平面面、表盘型等等,按工作原理的不同可分为光学型、磁型、感应型和电容型,按刻度方法和信号输出形式的不同可分为增量型、绝对型和混合型。
光电编码器主要由光栅盘和光电检测装置构成,在伺服系统中,光栅盘与电动机同轴致使电动机的旋转带动光栅盘的旋转,再经光电检测装置输出若干个脉冲信号,根据该信号的每秒脉冲数便可计算当前电动机的转速。
光电编码器的码盘输出两个相位差相差90度的光码,根据双通道输出光码的状态的改变便可判断出电动机的旋转方向。
增量式编码器
增量式编码器是光电编码器的一种,其主要工作原理也是光电转换,但其输出的是A、B、Z三组方波脉冲,其中A、B两脉冲相位差相差90度以判断电动机的旋转方向,Z脉冲为每转一个脉冲以便于基准点的定位。
1、编码器本身故障:是指编码器本身元器件出现故障,导致其不能产生和输出正确的波形。这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。
2、编码器连接电缆故障:这种故障出现的几率最高,维修中经常遇到,应是优先考虑的因素。通常为编码器电缆断路、短路或接触不良,这时需更换电缆或接头。还应特别注意是否是由于电缆固定不紧,造成松动引起开焊或断路,这时需卡紧电缆。
3、编码器+5V电源下降:是指+5V电源过低,通常不能低于4.75V,造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗,这时需检修电源或更换电缆。
4、绝对式编码器电池电压下降:这种故障通常有含义明确的报警,这时需更换电池,如果参考点位置记忆丢失,还须执行重回参考点操作。
5、编码器电缆屏蔽线未接或脱落:这会引入干扰信号,使波形不稳定,影响通信的准确性,必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
6、编码器安装松动:这种故障会影响位置控制精度,造成停止和移动中位置偏差量超差,甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警,请特别注意。
7、光栅污染这会使信号输出幅度下降,必须用脱脂棉沾无水酒精轻轻擦除油污。