編碼器類型:完整指南
- 發表時間:2021-08-24 08:42:31
- 來源:編碼器類型
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關于編碼器的類型,精密控制在需要電機的應用中至關重要。當您的電路出現精密控制問題時,首先想到的是步進電機。
然而,并非所有情況都需要這種極端措施。因此,如果您需要對旋轉電機軸等較小的項目進行精確控制,那么您正在閱讀正確的文章。
解決這些問題的一個簡單方法是編碼器電機。
編碼器是解決精密控制問題的更便宜、更簡單的解決方案。但是,可能很難理解它是如何工作的。
幸運的是,我們寫這篇文章是為了向您展示編碼器的工作原理、類型和各種應用程序。
你準備好了嗎?讓我們潛入吧!
什么是編碼器電機
如果您遇到步進電機效率低下且成本高昂的情況 - 編碼器電機就是您所需要的。
與步進電機不同,編碼器電機的背面有一個旋轉編碼器,可向系統發送反饋信號。
怎么樣?嗯,它使用旋轉編碼器來跟蹤電機軸的位置和速度。
這是最好的部分。
市場上有各種各樣的編碼器電機。其中一些電機是絕對式或增量式的,而另一些則是磁式或光學式的。
換句話說,編碼器的類型很大程度上取決于尺寸、形狀和應用類型。
編碼器圖
資料來源:維基共享資源
編碼器如何工作
任何帶有 A 和 B 標簽的旋轉編碼器都有兩個輸出。有時,這兩個輸出執行類似的功能,即創建信號。這些信號可以是磁性的、光學的和電阻性的。最常見的是光學編碼器,它根據光的中斷給出信號。
這是一個使事情更容易理解的例子。根據制造商的不同,我們可以將旋轉編碼器視為使用 GND 或 Vcc(公共電壓集電極)制成的編碼器內部的針腳。當編碼器發生旋轉運動時,公共端子會接觸到 A 端子或 B 端子。
如果編碼器順時針旋轉,觸點 A 將先變高,然后是觸點 B。換句話說,無論旋轉方向(逆時針或順時針)總是有 90 度相移。
雙二進制編碼器
資料來源:維基共享資源
此外,您可以使用微控制器輕松檢測此相移。它可以幫助您確定旋轉方向。執行此操作后,如果您有齒輪編碼器電機,則可以增加或減少顯示 RPM 或旋轉度數的計數器。
電機編碼器的類型
如前所述,編碼器類型多種多樣,具有不同的特征、形狀和尺寸。但是,以下是您可以在市場上找到的主要編碼器電機類型。
交流電機編碼器
直流電機并不是唯一帶有編碼器的電機。市場上也有帶編碼器的交流電機。交流感應是控制系統和通用應用的常見選擇。為什么?因為這樣的應用壽命長,成本低。您可以在需要速度控制的車床中找到這些類型的電機。
交流電機編碼器的另一個應用是機器人。在應用期間,編碼器始終提供有關機器人運動的位置和路徑的信息。
步進電機編碼器
我們知道你在想什么。為什么步進電機要與編碼器一起工作?畢竟,精確控制是步進電機最擅長的。
但是,事實并非如此。
雖然步進電機擅長精確控制,但編碼器對步進電機的性能影響仍然很大。因此,步進電機編碼器是集成了編碼器的步進電機。
我們將帶有編碼器集成的步進電機系統稱為閉環步進電機。與開環電機相比,這些電機提供更高的穩定性、平穩性并實現更高的扭矩。
步進電機編碼器提供閉環反饋控制。也避免了步進電機造成的失步。此外,我們可以將步進電機編碼器分為光學編碼器和旋轉編碼器。
直流電機編碼器
這些是您可以在市場上找到的最常見的編碼器電機類型。通常,它是一種通用直流電機,其背面綁有磁性編碼器。在前面,可能有一個齒輪組件,可降低 RPM 并增加扭矩。
此外,編碼器為系統提供閉環反饋,允許您調整每分鐘的旋轉數和驅動器以實現精確的速度控制。
換句話說,您可以控制直流電機中的反饋速度。這是可能的,因為直流電機編碼器提供了一種機制,可以讓您測量轉子的速度。
伺服電機編碼器
伺服電機的應用已成為液壓、氣動和其他一些機電運動形式的流行替代品。
此外,您可以將帶有編碼器的伺服電機用于各種應用,包括工廠自動化、機器人和其他精密控制操作。
伺服電機編碼器以合理的價格提供高扭矩技術、小尺寸和高效率。此外,它還是世界各地生產設施的首選。
牛逼編碼器技術的YPES
根據您的應用,您可以選擇不同種類的旋轉編碼器。
線性編碼器
線性編碼器在工業自動化和控制應用中很常見。該設備使用線性標尺來確定其位置。
線性編碼器
來源:Flickr
在這個秤上,有一個傳感器可以讀取秤并確定位置。此外,數字游標卡尺是線性編碼器的完美示例。
您可以在高精度儀器中找到線性編碼器,例如工業自動化工具。
此外,您可以將線性編碼器視為絕對編碼器或增量編碼器。
光編碼器
光學編碼器是此列表中使用最廣泛的編碼器。它的組成部分是光源、光檢測器電路和編碼器盤。
它是一種運動感應裝置,它使用來自代碼盤的光來監控軸的運動。換句話說,該編碼器基于光中斷提供反饋。
光學編碼器
來源:維基共享資源
這是它的工作原理:
首先,為設備通電會打開光源。然后光源發出一束光束,該光束穿過帶有圖案和不透明線條的透明編碼盤。
接下來,光電探測器接收光束并做出響應。因此,此過程會產生一個正弦波形,該波形會轉換為脈沖串或方波。我們稱光電探測器為光探測器電路。
脈沖信號亮=開,不亮=關。然后這些信號通過電子板傳輸到計數器。最后,計數器發送信號并產生適當的功能(旋轉、停止等)。
增量編碼器
這種類型的編碼器將軸的位置或角運動轉換為數字或模擬代碼。它使用此代碼來挑選運動或位置。此外,它是最常用的旋轉編碼器之一。
您還可以在電機速度和定位反饋應用中使用增量編碼器。此類應用包括重型、伺服/輕型和工業應用。
此外,增量編碼器可提供出色的速度和距離反饋。此外,它不需要多個傳感器,因此系統簡單且成本較低。
增量編碼器的唯一限制是提供更改信息。為此,編碼器需要使用參考設備計算運動。
增量編碼器
絕對編碼器
絕對編碼器是此列表中最有趣的編碼器。它測量真實或絕對角位置。與增量式編碼器相反,它只計算角位置的變化。
這就是事情變得有趣的地方。
上電決定編碼器是絕對編碼器還是增量編碼器。因此,如果編碼器通過“喚醒和抖動”過程來獲取其位置,則它是增量的。如果它不需要運動來輸出它的位置,那么它是絕對的。
絕對式編碼器可以提供數字信號或模擬信號作為其輸出。這些信號包括串行同步接口 (SSI) 和 0-10v 或 4-20mA。
角度編碼器
來源:Flickr
編碼器的應用
以下是編碼器的一些不同應用:
航空航天
在惡劣的環境條件下運行時,編碼器可在航空航天應用中提供高精度運動反饋。
航空航天
滾珠絲杠定位
編碼器在連接到驅動電機或驅動換檔裝置的末端時提供運動反饋。
滾珠絲杠定位
自動駕駛汽車和機器人
編碼器為自動化機器人應用提供精確的運動反饋。
自動化機器人
切割 – 至 – 長度
在這里,編碼器產生固定數量的脈沖。這些脈沖傳送到控制器并確定行程長度。
四舍五入
為您的產品設計選擇完美的編碼器至關重要。這就是為什么有必要了解四種編碼器技術和編碼器電機之間的區別。
編碼器配置
資料來源:維基共享資源
隨著技術的變化,確保您選擇適合您的位置反饋要求的編碼器。
嗯,到此結束您需要了解的有關編碼器、類型和不同應用程序的所有信息。如果您需要有關編碼器的更多信息,請隨時與我們聯系,我們將很樂意為您提供幫助。
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