A.B通道联接:用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z通道联接:用于带参考位修正的位置测量。 A、A-,B、B-,Z、Z-连接:由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。 对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,采用匹配电缆信号传输距离可达150米。 对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,采用匹配电缆信号传输距离可达300米。 增量式编码器分辨率:编码器以每旋转360度提供多少的明或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。 增量式编码器的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息,在伺服控制应用中,系统重新上电后必须重新确定系统零点。 ?? 绝对值编码器
同增量式编码器不同,绝对值编码器不输出脉冲信号,而是二进制的数字信号。在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件;当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数(格雷码)。这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。为了克服多通道信号传输所带来的不利因素,人们将多通道同步传输改为通讯方式,如EnDat, SSI以及带Profibus DP 接口的编码器。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。同时克服了累积误差。在伺服控制应用中,系统重新上电后位置信息不会丢失,不用回参考点的命令。 1.3 单圈绝对值编码器与多圈绝对值编码器:
旋转单圈绝对值编码器,包括两级旋转变压器以及光正/余弦编码器。以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。如果用单圈编码器来实现多圈的绝对定位,系统必须能处理信号溢出。 另外如果要测量旋转超过360度范围,还可以用多圈绝对值编码器。 A&D Service & Support
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编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,且无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多, 这样在安装时不必要费劲找零点, 将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
?? 混合式编码器
混合式绝对值编码器,它输出两组信息:一组信息通过通讯的方式传递,带有绝对信息功能;另一组则完全与增量式编码器的输出信息相同,如下文提到的带数据通道正余弦编码器。事实上,伺服控制中应用的编码器,多为混合编码器。
?? 旋转变压器
在RESOLVER 里面有三个线圈,相差90度的Sine和Cosine两组线圈及高频5-10KHZ的旋转线圈, 转子随电机旋转其高频信号在定子上感应出Sine 和Cosine 信号。 根据Sine和Cosine 波形可以算出 ALPHA 角度,从而确定转子的位置。
图4
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图5
旋转变压器有两级,四级以及多极之分,通常选择多极旋变时应考虑其级对数应与电机级对数相同。
2 标准传动编码器的连接及设置
MicroMaster440变频器以及SINAMICS G120变频器都具有矢量控制(VC)功能,反馈信号通过增量式编码器来提供,对于MM440,要接编码器必须要定购编码器的接收模块6SE6400-0EN00-0AA0。
对于G120变频器,CU单元已经集成了编码器的接口,所以不需要添加附件。 适合的编码器类型为增量式编码器,包括方波输出(TTL/HTL)以及集电极开路(PNP、NPN)。
如图[7],[8],[9]所示。
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图6 MM440编码器模块
2.1 集电极开路型:
通常编码器不提供R1这个电阻,需要外电路来实现上拉电平或下拉电平
a).NPN型 b).PNP 型
Vcc Out Gnd
Vcc Out Gnd
R1R1 图 7
2.2 推拉输出型:
当输出信号为”1” 时T1导通,输出为”0”时T2导通,在此电路中由于输出电流有流入和流出两个方向,因此当电缆较长时,波形相对失真小,电缆可以延长到100米左右.电源为DC 5-30 V,推拉电流最大30mA。
T1 Vcc Out Gnd
T2 图 8 2.3 线驱动输出型:
线驱动输出是按照RS-422A 标准数据传输电路设计,可以使用双绞电缆进行长距离传输,最长可达到1200m。
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26LS31 Vcc A.B.Z - - - A.B.Z Gnd26LS32
图 9 例: 编码器与MM440联接:
说明:在MM440变频器上只能联接A,AN ,B,BN 脉冲,因为矢量控制型变频器不需要编码器的零脉冲,不必连接Z与ZN。
注意事项
1. 编码器与编码器模板之间的连线需采用双绞屏蔽电缆,屏蔽层必须与模板的屏蔽端子
相连.
2. 信号电缆必须与动力电缆分开布置.
3. 需要根据编码器类型正确设置拨码开关的位置. 4. 当单通道连接时,变频器不能辨别电机转向
图 10 DIP开关设置
5. 编码器端子说明
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西门子编码器简介
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