高脈沖編碼器的原理及其應(yīng)用中的問題

高脈沖編碼器是一種光學(xué)位置檢測(cè)組件，編碼器盤直接安裝在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，用于測(cè)量軸的旋轉(zhuǎn)角度、位置和速度變化。其輸出信號(hào)是電脈沖，脈沖編碼器的輸出信號(hào)包括信號(hào)A、B、Z等。這些信號(hào)被用作位移脈沖，頻率/電壓轉(zhuǎn)換被用作速度控制的速度反饋信號(hào)。在這里西安德伍拓自動(dòng)化為大家簡(jiǎn)單介紹一下關(guān)于高脈沖編碼器的工作原理，并分析使用過程中出現(xiàn)的問題：

高脈沖編碼器的工作原理

當(dāng)圓形光柵隨工作軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，光線穿過兩個(gè)光柵的直線部分，形成明暗條紋。光電元件接收這些明暗信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。電信號(hào)是兩組電流信號(hào)A和B，類似于正弦波。信號(hào)A和B之間的相位差為90°，它們被放大并集成為方波。流經(jīng)兩個(gè)網(wǎng)格的信號(hào)也有一個(gè)“每轉(zhuǎn)一次的脈沖”，稱為Z相脈沖，也是通過上述處理獲得的。z脈沖為機(jī)床生成參考點(diǎn)。然后將脈沖發(fā)送到計(jì)數(shù)器，并且可以基于脈沖的數(shù)量和頻率來測(cè)量工作軸的旋轉(zhuǎn)角度和速度。分辨率取決于圓形網(wǎng)格的轉(zhuǎn)數(shù)和測(cè)量線的細(xì)分因子。

高脈沖編碼器使用中的問題分析

1、由于機(jī)械振動(dòng)等原因，編碼器或接收器的移動(dòng)或偏移導(dǎo)致接收器無法可靠地接收脈沖信號(hào)并產(chǎn)生電信號(hào)。例如，在軋鋼的速度控制中使用脈沖編碼器。由于編碼器是直接擰到電機(jī)外殼上的，其軸通過硬彈簧板連接到電機(jī)軸上。由于電機(jī)承受的沖擊載荷，當(dāng)軋機(jī)穿過鋼材時(shí)，軋機(jī)會(huì)引起電機(jī)軸和外殼的振動(dòng)。通過鋼材時(shí)測(cè)得的振動(dòng)速度為每秒2.6毫米，這會(huì)損壞編碼器的內(nèi)部功能。不適當(dāng)?shù)拿}沖會(huì)導(dǎo)致控制器不穩(wěn)定或操作不正確，并導(dǎo)致事故。

2、由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝了光電檢測(cè)裝置，由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境因素，光電檢測(cè)裝置無法可靠工作。例如，安裝現(xiàn)場(chǎng)的高溫和高濕度可能會(huì)改變或損壞光電檢測(cè)設(shè)備內(nèi)的電子元件的特性。

3、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾源干擾脈沖檢測(cè)裝置，造成高脈沖編碼器的脈沖檢測(cè)裝置輸出波形失真，導(dǎo)致系統(tǒng)故障或生產(chǎn)事故。例如，脈沖檢測(cè)裝置安裝在生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)，其信號(hào)通常通過20-100m距離的電纜傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)。盡管傳輸電纜通常使用多芯屏蔽電纜，但由于電纜的線路電阻和線路容量的影響，以及與其他電纜的連接，它們很容易受到各種電磁干擾的影響，導(dǎo)致到巡航控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)與實(shí)際值之間的波形失真和偏差，從而導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性的降低。

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