晟昌電機(jī)編碼器的信號(hào)輸出
更新時(shí)間：2016-08-21 瀏覽次數(shù)：6206
晟昌電機(jī)編碼器安裝于電機(jī)軸上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器會(huì)輸出隨轉(zhuǎn)速而變化的信號(hào)，傳送給變頻器的控制單元。編碼器的精度，直接影響了控制的精度。對(duì)于高精度定位的場(chǎng)合，使用分辨率低的編碼器是不能滿足控制要求的。
晟昌電機(jī)編碼器一般使用5VDC或24VDC電源供電，輸出脈沖、正余弦或數(shù)據(jù)信號(hào)。
1.脈沖信號(hào)
脈沖信號(hào)是速度控制場(chǎng)合常用的類型，有集電極開(kāi)路NPN或PNP形式的，也有推挽式HTL電平和TTL電平的。對(duì)于集電極開(kāi)路的脈沖編碼器，其抗干擾能力差，通訊距離短，一般是為歐系廠商所唾棄的，但價(jià)格便宜，這正好符合日系產(chǎn)品的特點(diǎn)。脈沖編碼器有個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，比如每轉(zhuǎn)輸出2048個(gè)脈沖。脈沖信號(hào)是平頂?shù)模袀€(gè)很小的死區(qū)，正因?yàn)檫@個(gè)死區(qū)的存在，也限制了脈沖信號(hào)編碼器的精度。這種脈沖信號(hào)的編碼器一般有兩個(gè)脈沖通道，正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，A通道信號(hào)B通道90度相位，反向時(shí)，A落后于B。這樣可以通過(guò)編碼器的信號(hào)知道電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。另外，有些編碼器還有零脈沖，是用于信號(hào)校準(zhǔn)的，電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈就會(huì)輸出一個(gè)窄脈沖，也可能是別的脈沖形式。編碼器信號(hào)是高速脈沖信號(hào)，如果信號(hào)接收裝置在計(jì)數(shù)時(shí)有偏差，比如一圈編碼器發(fā)出2048個(gè)脈沖，而信號(hào)接收裝置只采集到了2047個(gè)，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)有累積誤差。有了零脈沖，每一轉(zhuǎn)都會(huì)糾正計(jì)數(shù)值，當(dāng)然如果接收裝置采集到3000個(gè)脈沖時(shí)，仍然沒(méi)收到零脈沖，就應(yīng)該有相應(yīng)的故障信息報(bào)出來(lái)。總之，帶零脈沖以后，編碼器信號(hào)的監(jiān)視功能會(huì)增加很多，提高了系統(tǒng)可用性。
電機(jī)在3000rpm旋轉(zhuǎn)時(shí)，分辨率2048的編碼器每分鐘有3000*2048=6144000個(gè)脈沖輸出，這個(gè)脈沖頻率是很高的，所以編碼器信號(hào)需要有專門的高速計(jì)數(shù)通道來(lái)讀取，向外輸出速度值或位置值，如果想直接讀取脈沖信號(hào)是不可能的，要捕捉編碼器的零脈沖也是很困難的，這個(gè)脈沖出現(xiàn)的太快了，一般不會(huì)把這個(gè)信號(hào)引入上游控制系統(tǒng)。
2.正余弦信號(hào)
輸出正余弦信號(hào)的晟昌電機(jī)編碼器與脈沖信號(hào)的類似，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈就輸出比如2048個(gè)正弦波。A相為正弦信號(hào)，B相為余弦信號(hào)，零脈沖是脈沖信號(hào)。每個(gè)周期的HTL/TTL脈沖信號(hào)只有兩個(gè)電平，或高或低，這就是前面講到的死區(qū)，而正弦波信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)是各不相同的，通過(guò)接收裝置對(duì)這個(gè)正弦信號(hào)進(jìn)行細(xì)分，可以得到更高的精度，正弦波的峰峰值一般在1V~1.2V之間，比如在編碼器上會(huì)有1Vpp的標(biāo)記。比如一個(gè)脈沖數(shù)為2048的正余弦編碼器，每個(gè)正弦波細(xì)分2048份，那么電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈可以有2048*2048=4194304個(gè)脈沖，比HTL/TTL編碼器的精度高得多，所以常用于高精度定位的場(chǎng)合。
說(shuō)到定位，即位置控制，伺服控制，運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合，zui常用的電機(jī)類型是三相永磁同步電機(jī)，與異步電機(jī)不同的是，同步電機(jī)在運(yùn)行前需要知道轉(zhuǎn)子的磁極位置，而通過(guò)編碼器就能直接得到轉(zhuǎn)子的磁極位置，不然就要加霍爾元件來(lái)識(shí)別磁極位置。磁極位置的識(shí)別是另一個(gè)話題了。
當(dāng)將正余弦編碼器與同步電機(jī)配合使用時(shí)，還需要一路信號(hào)為記錄磁極位置。有一種稱為帶C/D Track的正余弦編碼器，這個(gè)C/D Track每轉(zhuǎn)一圈輸出一個(gè)正弦波信號(hào)，在識(shí)別出電機(jī)磁極位置時(shí)，系統(tǒng)會(huì)記錄C/D Track和磁極位置的相位差并*保存，這樣根據(jù)C/D Track的電壓就可以得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極位置。
正余弦信號(hào)也有的帶有零脈沖，這與HTL/TTL脈沖編碼器的零脈沖功能是類似的。
4.數(shù)據(jù)信號(hào)
以上講到的晟昌電機(jī)編碼器都是使用物理信號(hào)來(lái)反映轉(zhuǎn)速的，是增量型編碼器。如果要在斷電時(shí)也記錄電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，就需要使用值編碼器。值編碼器發(fā)出的是數(shù)據(jù)信號(hào)，常用的接口有SSI、EnDAT、HyperFace等，傳輸?shù)男盘?hào)是有實(shí)際意義的數(shù)據(jù)。由于值編碼器在斷電時(shí)仍然能記錄電機(jī)位置，所以常用于定位的場(chǎng)合，當(dāng)它配合永磁同步電機(jī)使用時(shí)，也不需要C/D Track了。
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