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绝对式编码器强调“绝对”概念的意义是什么?

作者:小时 浏览:95 发表时间:2020-12-14 16:21:26 来源:互联网

绝对式编码器强调“绝对”概念的意义是什么?

  编码器可在各种应用中为运动提供反馈,例如将病人放在磁共振成像仪的适当位置或以每分钟300瓶的速度灌装饮料。在选择编码器时用户必须考虑一些至关重要的应用特性:是跟踪直线运动还是旋转运动?采用光学编码器还是磁性编码器?此外为成功实现专业应用,用户还应考虑是选择增量式编码器还是绝对式编码器--即使采用相同的传感机制,这两种编码器的性能也有巨大差异。为实现一个成功的应用系统您需要了解上述两种编码器的所有相关特性并做出正确选择。

  顾名思义,绝对式编码器可以记录编码器在一个绝对坐标系上的位置,而增量式编码器可以输出编码器从预定义的起始位置发生的增量变化。增量式编码器需要使用额外的电子设备(通常是PLC、计数器或变频器)以进行脉冲计数,并将脉冲数据转换为速度或运动数据,而绝对式编码器可产生能够识别绝对位置的数字信号。综上所述,增量式编码器通常更适用于低性能的简单应用,而绝对式编码器则是更为复杂的关键应用的最佳选择--这些应用具有更高的速度和位置控制要求。输出类型取决于具体应用。

绝对式编码器强调“绝对”概念的意义是什么?

   1)可以为每个轴位置提供一个绝对的码值。特别是在位置控制中,绝对值编码器无需计数,可以实现直接的内部高速读数与外部输出,此为绝对值编码器的“高速”及“经济”的特征,其可减轻了后续接收设备控制器的计算任务,并且降低了其他附加的输入部件的成本。 例如在多轴并行工作的工业机器人,可以实现高速多轴的并行同步工作。以及各种需要多轴同步的控制领域。  

   2)无需计数的绝对值编码器在电源启动后或者内部及外部电源故障,不需要参考驱动,在电源正常后即可获得当前的准确位置。而在各种工业电气环境下的复杂干扰情况下(例如变频器与电机的干扰),由于绝对值编码器其原始的位置信息是绝对的,而不会受干扰的影响。上述特征,决定了这种编码器的安全可靠性特征,可使用在具有安全要求的场合,例如风力发电变桨系统、港口机械同步于定位、起重机械、建筑机械(塔吊)、电梯、工程机械、钢铁冶金、石油化工、水利电力、医疗设备雷达火炮回转装置、太阳能跟踪回转装置等,以及重工业、核工业、汽车制造等领域的大型工业机器人。

   3)在今天,快速可靠的数字化的数据传输已经是绝对值编码器的核心要素之一,工业用的标准的Canopen、Profibus-DP现场总线,Profinet、Eerthnet工业以太网,Endat2.2、Hiperface、Biss、专用高速含CRC数据安全的RS485等伺服与机器人专用高速数据传输协议,原来用“脉冲”方式发送信息的增量值编码器是无法实现的。此为绝对值编码器的高速总线式特征。

   4)绝对值编码器高位数的分辨率特征,由于无需内部与外部的计数而直接输出数字信号,所以不再受读取“脉冲”及“累加”而在高速中响应速度跟不上的困惑,先进的数字与模拟技术的混合,绝对值编码器已经能够做到高位数分辨率,例如德国绝对值编码器的单圈的25位(360度内2的25次方分割),这种高分辨率可满足于伺服电机与机器人高速精确定位及最小步距抖动。例如在加速度、加加速度等高位次位置导数的精确计算(运动刚性),机器人手臂前端的最小晃动准确定位等。

绝对式编码器强调“绝对”概念的意义是什么?

绝对式编码器适用于安全问题至关重要、不允许编码器返回初始位置的应用,如高性能的数控机床应用。此外,该类型编码器还是返回初始位置会大幅增加作业时间或应用成本的应用的理想选择,例如在持续多天的分析中DNA测序仪供电中断,则系统需要可靠重启而不损坏精心培养的样品或影响分析结果。绝对式编码器支持在恢复供电时继续工作。

  由于绝对式编码器输出的是数字信号,因此能够兼容多种通讯协议和总线,包括BiSS、同步串行接口(SSI)、DeviceNet、Profibus、Modbus、CANopen以及其他基于以太网的众多通讯协议。如果没有合适的反馈设备,即使采用世界上最好的定位部件也无济于事。根据应用特性,选择合适的编码器可实现理想的解决方案。原始设备制造商和机床制造商需要了解增量式编码器和绝对式编码器的各种特性,并将其与应用需求进行比较,由此可以按计划、按预算打造具有所需性能和使用寿命的产品或系统。

   上述的对于绝对值编码器“绝对”的定义,在具有高速、安全性等特征的应用场合要求下,一定不能使用那种有混淆意义的“绝对编码器”或“假绝对值多圈编码器”,而必须用真正意义上的绝对值编码器或绝对值真多圈编码器,及任何不依赖于计数的(无论内部还是外部,有电池无电池的),所有的位置独立、唯一、绝对,以确保数据的绝对可靠与高速准确性。  各位在选型及使用绝对值编码器时,请确定其内部是否为上述介绍的“绝对编码”,以保证使用的绝对效用。

 

  


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