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SICK编码器是如何的测量电机位置的?
点击次数:351 发布时间:2018-06-12

    SICK编码器是如何的测量电机位置的?
    SICK编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。他是工业中常用的电机定位设备,可以的测试电机的角位移和旋转位置。
    SICK编码器可分为增量式和式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。SICK编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
    1.SICK编码器通常有3个输出口,分别为A相、B相、Z相输出,A相与B相之间相互延迟1/4周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。
    增量测量法的光栅由周期性栅条组成。位置信息通过计算自某点开始的增量数(测量步距数)获得。由于必须用参考点确定位置值,因此圆光栅码盘还有一个参考点轨。
    2.SICK编码器就是对应一圈,每个基准的角度发出一个与该角度对应二进制的数值,通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。
    SICK编码器通电时就可立即得到位置值并随时供后续信号处理电子电路读取。无需移动轴执行参考点回零操作。位置信息来自圆光栅码盘,它由一系列码组成。单独的增量刻轨信号通过细分生成位置值,同时也能生成供选用的增量信号。
    SICK编码器的位置值信息每转一圈重复一次。多圈编码器也能区分每圈的位置值。
    SICK编码器的圆盘光栅
    它们存着大的区别:在SICK编码器的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是的,因此当电源断开时,并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的、有效的,不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。
    SICK编码器由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
    SICK编码器由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
    编码器同增量式编码器一样,具有交替变化的不透光扇区和透光扇区。但是在编码器的码盘上,采用了多组分区形成同心码道,如同靶环一样。 同心码道从编码器码盘的中心出发,向外扩展直到码盘外部,每一层码道都比其内层多了一倍的分区。 层,即内层的码道,只有一个透光扇区和一个不透光扇区; 位于中心的第二层就具有两个透光扇区和两个不透光扇区;而第三层码道的透光扇区和不透光扇区就各有四个。 如果编码器有10层码道,那么外围的码道就有512个扇区;如果有16层码道,那么外围的码道就有32,767个扇区。
    因为SICK编码器每层码道都比它里面一层的码道多了一倍数目的扇区,所以扇区的数目就形成了二进制计数系统。 在这种编码器中,码盘上的每个码道都对应一个光源和一个接收器。 这意味着10层码道的编码器就需要10组光源和接收器,而16层码道的编码器就需要16组光源和接收器。
    的优势在于您可以降低编码器的转速,可以使编码器的码盘在整个机器运动周期中只转一圈。 如果机器运动距离为10英寸,而编码器具有16位精度,那么机器位置的精度就是10/65,536,即0.00015英寸。如果机器的行程更长譬如6英尺,那么粗旋转编码器可以保证跟踪每一英尺距离;第二级称为细旋转编码器可以跟踪1英尺以内的距离。这就意味着,你可以调整粗编码器,使其在整个6英尺距离内旋转一圈;也可以调整细编码器,使其能够分辨的范围为1英尺(即12英寸)。
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    2. 怎样使用SICK编码器进行测量
    要使用SICK编码器进行测量,必需有一个基本的电子设备即计数器。 基本的计数器是通过其几个输入通道,产生一个数值,来表示检测到的边沿(即波形中从低到高的变化)数目。 大多数计数器都有三个相互关联的输入:门限、源和升/降选择。 计数器记录源输入中的事件数目,并且根据升/降选择线的状态进行加计数或者减计数。 例如:如果升/降状态位“高”,那么计数器加计数;如果升/降状态位“低”,那么计数器就减计数。

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