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编码器的接线和工作原理,从入门到精通。
摘要:
编码器是一种常见的控制装置,其将机械运动的转动角度转换成数字信号,并传递给控制系统进行处理。本文将介绍编码器的接线方式和工作原理,从基础概念到高级应用,为读者提供全面深入的编码器知识。
正文:
一、接线基础
编码器是一种可以用来测量旋转运动的位置、方向、速度等参数的装置。其主要由光电转换器、光栅尺、脉冲计数器等组成。编码器有两种主要类型:绝对编码器和增量编码器。除此之外还有很多型号,但是功能是设备差不多的。如何对编码器进行接线,分析两种常见编码器的接线方式。
绝对编码器接线
绝对编码器的接线是较为复杂,需要根据不同设备的具体要求进行接线。其中,串口RS-485、RS-232、TTL信号3种大的传输方式常见用于绝对编码器的输出,不过在应用中接线方式可能会比这3种更多样化。 Here we go~
增量编码器接线
与绝对编码器不同,增量编码器只有A、B两路信号,其中A路为正转,B路为反转,两路信号差个相位,可以通过外部电路连接用于判断转动的方向。比较常规的接线方式是将A、B两个信号相位差90°。
因为增量编码器只有A、B两路信号,因此软件处理也比较简单,可以直接根据脉冲的增减来计算出机器运动的位移情况。
二、编码器工作原理
编码器是如何实现旋转运动的角度转换成数字信号的呢?其使用的是光电技术,简单描述其工作原理如下:
1、光栅制作:在圆形发光孔上,沿着同心圆方向均匀分布有多条等距的狭缝,光线通过狭缝进入到具有线性光学特性的光栅,在传感器接收侧,根据光学特性产生一系列光电脉冲。
2、旋转信号读取:物体或机械旋转带动光栅尺转动,旋转过程中狭缝带动光栅尺移动,改变工作面人侧读写头分别接收A、B两路光电脉冲串,随着旋转光电脉冲个数递增或递减,最终实现信号读取的功能。
当编码器选型不合适或者安装姿态有些偏差时,会造成额外的误差,可通过技术手段如信号放大等来解决。
三、编码器应用深入
经过上述的介绍,我们对编码器的接线和基本工作原理有了初步的了解,下面来深入了解编码器在实际应用中的具体应用:
1、转速测量:通过传感器的测量和信号处理,可以得到电机的实际转速。
2、位置闭环控制:通过编码器的反馈信号,来实现机械臂的位置控制。
3、加速度测量:通过同步测量两个转速编码器的信号,可以获知旋转的加速度。
4、轮廓检测:编码器可用于检测轮廓高度,如医疗设备、测量仪器等。
结论:
编码器作为一种能实现角度转换的装置,在现代工业生产中得到越来越广泛的应用。本文介绍了编码器的基本接线方式和工作原理,同时深入探讨了其应用领域,希望本篇文章能够为读者提供全方位的编码器知识。
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