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增量编码器的调整与选择方法是怎样的?

作者:小时 浏览: 发表时间:2021-01-08 11:36:12 来源:互联网

增量编码器的调整与选择方法是怎样的?

  增量型编码器,可将增量编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC,利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数,以获得测量结果。不同型号的增量编码器,其输出脉冲的相数也不同,有的增量编码器输出A、B、Z三相脉冲,有的只有A、B相两相,最简单的只有A相。A、B为相差90度的脉冲,Z相信号在编码器旋转一圈只有一个脉冲,通常用来做零点的依据,连接时要注意PLC输入的响应时间。增量编码器还有一条屏蔽线,使用时要将屏蔽线接地,提高抗干扰性。

为运动控制系统选择增量式编码器取决于许多因素,主要因素是应用的精度要求,无论是位置控制还是速度控制。在决定选择哪种编码器之前,请考虑最重要的因素,包括:定位精度;速度稳定;听得见的噪音;电力流失;带宽。驱动命令信号响应的定位精度仅取决于应用要求。例如,大多数旋转变压器每转有一个信号周期。因此,假设驱动电子装置中的插补通常导致每转总共16384个位置,则位置分辨率非常有限,并且精度通常在±500英寸(弧秒)的范围内。

另一方面,许多增量式编码器中的感应扫描系统将提供更高的分辨率,通常在每转32个信号周期的范围内,从而产生±280“的精度。在这种情况下,内插法是机器每转产生131,072个位置。

光学增量式编码器基于非常精细的比例,通常每转2048个信号周期,因此内部插值电子设备甚至可以实现更高的分辨率。此处的输出分辨率为25位,每转的绝对位置为33,554,432个,精度范围为±20英寸。

为了确保平稳的行驶性能,编码器每次旋转时都必须提供大量的测量步骤,作为拼图的第一部分。但是,工程师还必须注意编码器信号的质量。为了获得高分辨率,必须对扫描信号进行插值。扫描不足,测量标准品污染以及信号调整不足会导致信号偏离理想形状。在插值期间,可能会发生错误,并且周期性周期在一个信号周期内。因此,在信号周期内的这些位置误差也被称为“内插误差”。对于高质量编码器,这些误差通常为信号周期的1%至2%。

插补误差会对定位精度产生不利影响,并且还会显着降低驱动器的速度稳定性和可听噪声行为。速度控制器根据误差曲线计算出用于制动或加速驱动器的额定电流。在低进给率下,进给驱动器落后于插补误差。随着速度的增加,内插错误的频率也增加。由于电动机只能遵循控制带宽内的误差,因此其对速度稳定性的影响将随着速度的增加而减小。但是,电动机电流的扰动持续增加,这导致驱动器以高控制环路增益产生噪声。

更高的分辨率和精度它还可以减少发热和功率损耗方面的电动机电流干扰。

固有频率取决于定子联轴器的设计。为了获得最佳性能,该频率必须尽可能高。关键是要确保编码器轴承和电机轴承尽可能接近以实现完美对准。电机轴和编码器的匹配锥度可确保与中心线完美对准。

这种机械配置将使得保持扭矩比标准空心轴编码器大约高4倍,该编码器具有2个安装的凸片定子联轴器。这将延长编码器的轴承寿命,并提供出色的固有频率/加速性能。此外,此配置实际上将消除对驱动器带宽的任何限制。


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