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Hengstler(亨士樂)編碼器 - 西安德伍拓自動(dòng)化傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司
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怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

編輯:Hengstler(亨士樂)編碼器    發(fā)布時(shí)間:2022/5/18 8:55:06

摘要:始終選擇最高分辨率的Hengstler編碼器最佳實(shí)踐是評(píng)估應(yīng)用程序并選擇滿足您需求的最低分辨率,即使有更高的分辨率可用。當(dāng)應(yīng)用于光學(xué)編碼器時(shí),編碼器分辨率以每轉(zhuǎn)周期(CPR)為單位測(cè)量,分辨率是輸出信號(hào)隨每轉(zhuǎn)增加的次數(shù)。
怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

在為電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)選擇Hengstler編碼器時(shí),需要讀懂很多的相關(guān)技術(shù)術(shù)語(yǔ),可用的數(shù)據(jù)量可能非常大。需要提及的三個(gè)重要術(shù)語(yǔ):分辨率、準(zhǔn)確度和精度,這些術(shù)語(yǔ)相互獨(dú)立,每一個(gè)都指特定的編碼器屬性,它們不能相互轉(zhuǎn)換。每個(gè)特定的亨士樂編碼器型號(hào)都可以在特定的分辨率范圍內(nèi)使用。例如,編碼器有20種不同的分辨率,范圍在64 CPR到10000 CPR之間不等。

怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

分辨率

在數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程中,術(shù)語(yǔ)“分辨率”指的是可以測(cè)量或觀察到的最小距離。為了制作增量編碼器,編碼器廠家制作了一種將光盤分成不同區(qū)域的光盤。例如,常見的圖案由打印在透明光盤上的線條和窗口組成。

怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

當(dāng)LED在磁盤上發(fā)光時(shí),光照射到窗口或線條,窗口允許光通過(guò)磁盤到達(dá)另一側(cè)的光傳感器,當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí),編碼器模塊通道a輸出是一行高信號(hào)和低信號(hào),其值取決于光傳感器是否接收到光(高)或無(wú)光(低)。

怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

當(dāng)應(yīng)用于光學(xué)編碼器時(shí),編碼器分辨率以每轉(zhuǎn)周期(CPR)為單位測(cè)量,分辨率是輸出信號(hào)隨每轉(zhuǎn)增加的次數(shù)。這個(gè)數(shù)字可以根據(jù)磁盤上的行數(shù)進(jìn)行調(diào)整;特別是對(duì)于更高的分辨率,它可以是行數(shù)的倍數(shù),磁盤上的行數(shù)始終取決于分辨率,典型值從低分辨率(如32或64)到高分辨率(如5000或10000)。

物理上,在磁盤上最基本的形式中,一個(gè)循環(huán)由一個(gè)行/窗口對(duì)組成,CPR與行數(shù)、窗口數(shù)或行/窗口對(duì)數(shù)相同。在電氣上,一個(gè)周期指編碼器輸出波形的完整周期,一個(gè)高脈沖和一個(gè)低脈沖的周期相當(dāng)于360電子度。

CPR指的是圓盤上的線和窗的數(shù)量或旋轉(zhuǎn)的電氣循環(huán),在這兩種情況下,每轉(zhuǎn)周期都是相同的數(shù)字,因?yàn)槊繉?duì)線/窗產(chǎn)生每一個(gè)電氣循環(huán),每轉(zhuǎn)周期也給出了我們可以測(cè)量的最小距離除以每轉(zhuǎn)360°機(jī)械度,即每循環(huán)的機(jī)械度。

分辨率倍增器

磁盤的分辨率與物理磁盤上的實(shí)際行數(shù)或窗口數(shù)有關(guān),最簡(jiǎn)單的行數(shù)形式是分辨率,運(yùn)動(dòng)控制器可以從這些行生成輸出波形,并從同一磁盤生成更高的分辨率。增量編碼器通常使用正交方法。

怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

增加了另一個(gè)LED和光電傳感器,取代了第一個(gè)LED的90度角。請(qǐng)注意,90度角為1/4相位或象限,產(chǎn)生第二個(gè)輸出波形,通道LED B與通道LED a的相位相差90度。

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現(xiàn)在可以確定方向,從Led A到Led B,即順時(shí)針旋轉(zhuǎn),分辨率可以乘以2或4的系數(shù),這稱為分辨率倍增,系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以選擇接口芯片(例如LS7183N)計(jì)數(shù)。通過(guò)使用編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

怎么為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇合適的編碼器?

例如,考慮一個(gè)磁盤上有100行和窗口的編碼器,亨士樂編碼器的分辨率為100 CPR。

x1-如果我們?cè)诖疟P旋轉(zhuǎn)時(shí)計(jì)算每個(gè)通道的上升沿脈沖,我們每轉(zhuǎn)100個(gè)脈沖(100 PPR),這與100 CPR的分辨率相同,相同的期望值乘以1。

x2-如果我們計(jì)算通道A的每個(gè)上升沿和每個(gè)下降沿,我們每個(gè)周期得到2個(gè)計(jì)數(shù),這意味著每轉(zhuǎn)增加200個(gè)計(jì)數(shù)(200 PPR)。

x 4-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,我們每個(gè)周期得到4個(gè)計(jì)數(shù),每轉(zhuǎn)總計(jì)400個(gè)計(jì)數(shù)(400 PPR)。

請(qǐng)注意,我們沒有改變光盤的分辨率,它保持不變,這取決于每轉(zhuǎn)的周期數(shù),但通過(guò)對(duì)輸出波形進(jìn)行不同的解碼,我們能夠在光盤電纜上獲得最多4倍于每轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)。

小結(jié)

始終選擇最高分辨率的Hengstler編碼器最佳實(shí)踐是評(píng)估應(yīng)用程序并選擇滿足您需求的最低分辨率,即使有更高的分辨率可用。高分辨率可能不是最佳選擇的一些原因:成本:分辨率越高,成本越高。處理時(shí)間:讀取每個(gè)周期需要時(shí)間。CPR越高,所需時(shí)間越長(zhǎng)。高速應(yīng)用:縮短每個(gè)周期的讀取時(shí)間。抖動(dòng):敏感系統(tǒng)可能對(duì)高分辨率信息反應(yīng)過(guò)度。大?。涸谀承┣闆r下,較高的分辨率可能會(huì)影響大小。

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