旋转编码器应用注意事项.doc

一、增量旋转编码器选型有哪些注意事项？应注意三方面的参数：1． 械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求2． 分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求3．电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F 型HTL 格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见C 为NPN 型管输出，C2 为PNP 型管输出），长线驱动器输出其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配二、如何使用增量编码器？1，增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6 到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一2，增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B 和Z，一般采用TTL 电平，A 脉冲在前，B 脉冲在后，A,B 脉冲相差90 度，每圈发出一个Z 脉冲，可作为参考机械零位一般利用A 超前B 或B 超前A 进行判向，我公司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转，A 超前B 为90°，反之逆时针旋转为反转B 超前A 为90°也有不相同的，要看产品说明3，使用PLC 采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。

4，建议B 脉冲做顺向（前向）脉冲，A 脉冲做逆向（后向）脉冲，Z 原点零位脉冲5，在电子装置中设立计数栈三、关于户外使用或恶劣环境下使用设备在野外使用，现场环境脏，而且怕撞坏编码器如果编码器安装部分有空间，建议在编码器外部再加装一防护壳，以加强对其进行保护，必竟编码器属精密元件，一台编码器和一个防护壳的价值比较还是有一定差距的四、 从接近开关、光电开关到旋转编码器：工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了：信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个µ到几十、几百米的距离，n 个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。

如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合五、 关于电源供应及编码器和PLC 连接：一般编码器的工作电源有三种：5Vdc、5-13 Vdc 或11-26Vdc如果你买的编码器用的是11-26Vdc 的，就可以用PLC 的24V 电源，需注意的是：1． 编码器的耗电流，在PLC 的电源功率范围内2． 编码器如是并行输出，连接PLC 的I/O 点，需了解编码器的信号电平是推拉式（或称推挽式）输出还是集电极开路输出，如是集电极开路输出的，有N 型和P 型两种，需与PLC的I/O 极性相同如是推拉式输出则连接没有什么问题3． 编码器如是驱动器输出，一般信号电平是5V 的，连接的时候要小心，不要让24V的电源电平串入5V 的信号接线中去而损坏编码器的信号端六、在很多的情况之下是编码器并没有坏，而只是干扰的原因，造成波型不好，导致计数不准如何进行判断？编码器属精密元件，这主要因为编码器周围干扰比较严重，比如：是否有大型电动机、电焊机频繁起动造成干扰，是否和动力线同一管道传输等选择什么样的输出对抗干扰也很重要，一般输出带反向信号的抗干扰要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上电源8 根线，而不是5 根线(共零)。

带反向信号的在电缆中的传输是对称的，受干扰小，在接受设备中也可以再增加判断（例如接受设备的信号利用A、B 信号90°相位差，读到电平10、11、01、00 四种状态时，计为一有效脉冲，此方案可有效提高系统抗干扰性能（计数准确））就是编码器也有好坏，其码盘\电子芯片\内部电路\信号输出的差别很大，要不然怎么一个1000 线的增量型编码器会从300 多元到3000 多元差别那么大呢?①排除(搬离、关闭、隔离)干扰源，②判断是否为机械间隙累计误差，③判断是否为控制系统和编码器的电路接口不匹配（编码器选型错误）；①②③方法偿试后故障现象排除，则可初步判断，若未排除须进一步分析判断是否为编码器自身故障的简单方法是排除法排除法的具体方法是：用一台相同型号的编码器替换上去，如果故障现象相同，可基本排除是编码器故障问题，因为两台编码器同时有故障的小概率事件发生可能很小，可以看作为0假如换一台相同型号编码器上去，故障现象立刻排除，则可基本判定是编码器故障七、何为长线驱动？普通型编码器能否远距离传送？答：长线驱动也称差分长线驱动，5V，TTL 的正负波形对称形式，由于其正负电流方向相反，对外电磁场抵消，故抗干扰能力较强。

普通型编码器一般传输距离是100 米，如果是24V HTL 型且有对称负信号的，传输距离300-400米八、有网友问：能否简单介绍旋转编码器检测直线位移的方法？1，使用“弹性连轴器”将旋转编码器与驱动直线位移的动力装置的主轴直接联轴2，使用小型齿轮（直齿，伞齿或蜗轮蜗杆）箱与动力装置联轴3，使用在直齿条上转动的齿轮来传递直线位移信息4，在传动链条的链轮上获得直线位移信息5，在同步带轮的同步带上获得直线位移信息6，使用安装有磁性滚轮的旋转编码器在直线位移的平整钢铁材料表面获得位移信息（避免滑差）7，使用类似“钢皮尺”的“可回缩钢丝总成”连接旋转编码器来探测直线位移信息（数据处理中须克服叠层卷绕误差）8，类似7，使用带小型力矩电机的“可回缩钢丝总成”连接旋转编码器来探测直线位移信息（目前德国有类似产品，结构复杂，几乎无叠层卷绕误差）九、增量光栅Z 信号可否作零点？圆光栅编码器如何选用？无论直线光栅还是轴编码器其Z 信号的均可达到同A\B 信号相同的精确度，只不过轴编码器是一圈一个，而直线光栅是每隔一定距离一个，用这个信号可达到很高的重复精度可先用普通的接近开关初定位，然后找最为接近的Z 信号(每次同方向找)，装的时候不要望忘了将其相位调的和光栅相位一致，否则不准。

根据你的细分精度要求和分辩率要求选用精度高自然要选用每周线纹高的，精度不高，就没必要选用高线纹数的圆光栅编码器了十、增量型编码器和绝对型编码器有何区别？做一个伺服系统时怎么选择呢？常用的为增量型编码器，如果对位置、零位有严格要求用绝对型编码器伺服系统要具体分析，看应用场合测速度用常用增量型编码器，可无限累加测量；测位置用绝对型编码器，位置唯一性（单圈或多圈），最终看应用场合，看要实现的目的和要求十一、绝对型旋转编码器选型注意事项，旋转编码器和接近开关、光电开关优势比较：绝对编码器单圈从经济型8 位到高精度17 位，价格可以从几百元到1 万多不等；绝对编码器多圈大部分用25 位， 输出有SSI ， 总线Profibus-DP,CanL2,Interbus,DeviceNet,价格也可以从3 千多到1 万多不等旋转光电编码器测量角度和长度，已是很成熟的技术了，现今再用上高精度大量程的绝对型编码器，大大提高了测量精度和可靠性，而且经济实用就目前来看，其仍然是测量长度的最多选择十二、从增量式编码器到绝对式编码器旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。

这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置在参考点以前，是不能保证位置的准确性的为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2 线、4 线、8 线、16 线编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2 的零次方到2 的n-1 次方的唯一的2 进制编码（格雷码），这就称为n 位绝对编码器这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，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。

这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了由于绝对编码器在位置定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中测速度需要可以无限累加测量，目前增量型编码器在测速应用方面仍处于无可取代的主流位置十三、选用绝对型编码器应注意哪些事项？(一).机械部分:1.测长度还是测角度，测长度如何通过机械方式转换(在上面有一些介绍，如不清楚可来电讨论)测角度是360 度内(单圈)，还是可能过360 度(多圈)生产过程是一个方向旋转循环工作，还是来回方向循环工作2.轴连接安装形式，有轴型通过软性联轴器连接，还是轴套型连接3.使用环境：粉尘,水气,震动,撞击?(二)电气部分1.连接的输出接收部分是什么?2.信号形式?3.分辨率要求?4.控制要求?十四、从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器旋转单圈绝对式编码器，以转动中测量光码盘各道刻线，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，这样的编码器只能用于旋转范围360 度以内的测量，称为单圈绝对式编码器如果要测量旋转超过360 度范围，就要用到多圈绝对式编码器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，而无需记忆。

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多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中十五、介绍一下绝对型编码器的串行和并行输出的详细一点的信息并行输出：绝对型编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，以代表数码的1 或0，对于位数不高的绝对编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入PLC 或上位机的I/O 接口，输出即时，连接简单但是并行输出有如下问题：1必须是格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位变化，读数会在短时间里造成错码所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断传输距离不能远，一般在一两米，。