德國庫伯勒KUBLER磁性單圈編碼器

庫伯勒單圈式編碼器采用了*的條紋編碼方式,突破了傳統(tǒng)的編碼原理,克服了傳統(tǒng)編碼器實(shí)現(xiàn)的局限性,并引進(jìn)了的傳感器技術(shù)圖像處理技術(shù)、硬件集成技術(shù)用于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),取得了良好的效果?，F(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),其中傳感器技術(shù)是信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ),傳感器的品種、數(shù)量、質(zhì)量和技術(shù)水平直接決定了信息技術(shù)系統(tǒng)的功能和質(zhì)量。編碼器作為一種采用光電技術(shù)進(jìn)行非接觸角度計(jì)量的儀器儀表,在位置計(jì)量領(lǐng)域具有不可替代的作用,它把三大信息技術(shù)融合在一起,其使用越來越廣泛。單圈式編碼器屏棄了傳統(tǒng)的莫爾條紋測量方法,采用全新的編碼方式,光柵盤只需刻劃一圈碼道,不但極大地縮小了碼盤體積,給刻劃工藝的提高也帶來了方便。同時(shí),只需一塊碼盤即可獲取所要光學(xué)測量信號(hào),使編碼器的裝調(diào)變得容易。并且通過采用SSPA線陣列接收光電信號(hào),極大地簡化了后置處理電路。根據(jù)光柵碼道的特殊刻劃方法,通過一定的算法,即可準(zhǔn)確讀出碼盤上各位置的數(shù)值。因此,單碼道光柵盤構(gòu)成的式編碼器在滿足精度的要求下,變得小巧輕便、穩(wěn)定可靠、易于使用。 

現(xiàn)場總線型編碼器是多個(gè)編碼器各以一對(duì)信號(hào)線連接在一起，通過設(shè)定地址，用通訊方式傳輸信號(hào)，信號(hào)的接收設(shè)備只需一個(gè)接口，就可以讀多個(gè)編碼器信號(hào)?？偩€型編碼器信號(hào)遵循RS485的物理格式，其信號(hào)的編排方式稱為通訊規(guī)約，目前*有多個(gè)通訊規(guī)約，各有優(yōu)點(diǎn)?？偩€型編碼器可以節(jié)省連接線纜、接收設(shè)備接口，傳輸距離遠(yuǎn)，在多個(gè)編碼器集中控制的情況下還可以大大節(jié)省成本。編碼器如果是并行輸出的，可以直接連接PLC或上位機(jī)的輸入輸出接點(diǎn)I/O，其信號(hào)數(shù)學(xué)格式應(yīng)該是格雷碼。編碼器有多少位就要占用PLC的多少位接點(diǎn)，如果是24伏推挽式輸出，高電平有效為1，低電平為0；如果是集電極開路NPN輸出，則連接的接點(diǎn)也必須是NPN型的，其低電平有效，低電平為1。編碼器如是總線型輸出，接受設(shè)備需配的總線模塊，例如PROFIBUS-DP。但是，如選擇總線型輸出編碼器，在編碼器與接收設(shè)備PLC中間，就無法加入其他顯示儀表，如需現(xiàn)場顯示，就要從PLC 再轉(zhuǎn)出信號(hào)給與信號(hào)匹配的顯示儀表。德國庫伯勒KUBLER磁性單圈編碼器

旋轉(zhuǎn)編碼器的軸轉(zhuǎn)一圈所輸出的脈沖數(shù)。對(duì)于光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器，通常與旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)部的光柵的槽相同。增量型在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可連續(xù)輸出與旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)。靜止?fàn)顟B(tài)不輸出。因此，只要對(duì)脈部進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可知旋轉(zhuǎn)的位置。增量型旋轉(zhuǎn)編碼器可任選基準(zhǔn)位置。根據(jù)在一圈內(nèi)只輸出一次的Z相信號(hào)，可調(diào)整基準(zhǔn)位置。值型與旋轉(zhuǎn)的有無沒有關(guān)系，可并行輸出與旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的角度信號(hào)，可確認(rèn)位置。分辯率表示旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸旋轉(zhuǎn)一周，讀出位置數(shù)據(jù)的zui大等分?jǐn)?shù)，值型不以脈沖形式輸出，而以代碼形式表示當(dāng)前主軸位置（角度），與增量型不同，相當(dāng)于增量型的“輸出脈沖/轉(zhuǎn)”。光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器，其光柵有金屬和玻璃兩種。如是金屬制的開有通光孔（槽）。如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一層遮光膜，在此上面沒有透明線條（槽）。槽數(shù)少的場合，可在金屬圓盤上用沖壓加工或腐蝕法開槽，在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵。 當(dāng)光柵的槽數(shù)多時(shí)，即使腐蝕法加工也不行。故使用光學(xué)處理的玻璃光柵。它與金屬制的光柵相比，不耐沖擊，因此在使用上請(qǐng)注意不要將沖擊直接施加于編碼器上。

單碼道式編碼器的基本原理是由黑白條紋對(duì)編碼器碼盤圓周進(jìn)行分隔達(dá)到角度測量的目的,這種全新編碼器的實(shí)現(xiàn)要涉及到光電轉(zhuǎn)換、圖像傳感器和圖像處理、系統(tǒng)算法等諸多方面。該系統(tǒng)是采用相間的黑白條紋在光柵碼盤上進(jìn)行編碼,用寬窄不同的三種白條紋分別表示“區(qū)標(biāo)記”、“1標(biāo)記”和“0標(biāo)記”,從而將整個(gè)光柵分成128等分。然后用固體圖像傳感器SSPA進(jìn)行光學(xué)圖像采樣,得到碼盤上黑白條紋圖像信號(hào)的空間光強(qiáng)分布信息,再把視頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),通過計(jì)算機(jī)接口送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行角度計(jì)算,進(jìn)一步使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)每個(gè)像元的空間光強(qiáng)分布信息進(jìn)行亞像素細(xì)分,實(shí)現(xiàn)每個(gè)分區(qū)的中心位置精確定位,從而達(dá)到對(duì)碼盤360°的角度分辨。該系統(tǒng)基本原理固然簡單,但其實(shí)現(xiàn)起來由于受到傳感器像素空間分布的限制和其不均勻性的影響,以及模數(shù)轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的誤差,對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理算法有較高的要求。單圈式編碼器碼盤沿圓周方向等分成128個(gè)區(qū)域,區(qū)與區(qū)之間用透光的白條紋區(qū)標(biāo)記窗口隔開。每個(gè)區(qū)內(nèi)又有7個(gè)黑白間隔的窗口,代表該區(qū)的代碼,透光窗口為“0”和“1”兩種寬度。區(qū)號(hào)代碼從0000000到1111111按順序排列。由于碼盤每個(gè)區(qū)有7個(gè)白條紋窗口,根據(jù)碼盤編碼方式的要求,一次要讀取9個(gè)完整的窗口作為測量區(qū),這樣才能保證其中至少有一個(gè)是完整的區(qū)標(biāo)記窗口,以確定碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)后所在的區(qū)位。

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