丹阳生产紧凑型绝对值编码器厂家
发布时间:2023-01-04 01:33:51丹阳生产紧凑型绝对值编码器厂家
大家都知道编码器可以分为单圈绝对值编码器(Incremental Encoder)和绝对编码器(Absolute Encoder),二者的主要区别在于码盘的结构和输出信号的形式不同。单圈绝对值编码器输出的是脉冲信号,而绝对编码器输出的是二进制的数值。对单圈绝对值编码器而言,其输出电路有很多类型,当使用高速计数器对编码器的脉冲信号进行计数时,必须首先搞清楚该编码器的输出类型才能正确的接线并调试。今天这篇文章我们就来谈谈单圈绝对值编码器的输出电路。单圈绝对值编码器的输出电路包括集电极输出(Collector Output)型、电压输出(Voltage Output)型、推挽输出(Push-Pull Output)型及长线驱动输出(Line Driver Output)型。输出电路的核心元器件是三极管。我们知道三极管有三个极:基极(Base)、发射极(Emitter)和集电极(Collector)。编码器的集电极输出电路是以三极管的发射极为公共端,信号从集电极输出的电路。由于三极管分为PNP和NPN两种,相应的,编码器的集电极输出电路也分为PNP和NPN两种。推挽输出的两个三极管分别接受输入信号和该信号的反相信号,当输入信号(Input Signal)为1时,T1导通,此时输入信号的反相为0,因此T2截止;同样的,当输入信号为0时,T1截止,此时输入信号的反相为1,因此T2导通;可见推挽式输出电路可以输出信号的正反两相(比如A和A补),其抗干扰能力比较强,适合较远距离的传输。线驱动输出(Line Driver Output)电路是使用专用输出芯片,输出符合RS422标准的差分信号,抗干扰能力更强,适合用于传输速度较高、距离较远的场合。
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单圈绝对值编码器可以为每个轴位置提供一个绝对的码值。特别是在位置控制中,绝对值编码器无需计数,可以实现直接的内部高速读数与外部输出,此为绝对值编码器的“高速”及“经济”的特征,其可减轻了后续接收设备控制器的计算任务,并且降低了其他附加的输入部件的成本。 例如在多轴并行工作的工业机器人,可以实现高速多轴的并行同步工作。以及各种需要多轴同步的控制领域。无需计数的单圈绝对值编码器在电源启动后或者内部及外部电源故障,不需要参考驱动,在电源正常后即可获得当前的准确位置。而在各种工业电气环境下的复杂干扰情况下(例如变频器与电机的干扰),由于单圈绝对值编码器其原始的位置信息是绝对的,而不会受干扰的影响。上述特征,决定了这种编码器的安全可靠性特征,可使用在具有安全要求的场合,例如风力发电变桨系统、港口机械同步于定位、起重机械、建筑机械(塔吊)、电梯、工程机械、钢铁冶金、石油化工、水利电力、医疗设备雷达火炮回转装置、太阳能跟踪回转装置等,以及重工业、核工业、汽车制造等领域的大型工业机器人。 在如今,快速可靠的数字化的数据传输已经是绝对值编码器的核心要素之一,工业用的标准的Canopen、Profibus-DP现场总线,Profinet、Eerthnet工业以太网,Endat2.2、Hiperface、Biss、专用高速含CRC数据安全的RS485等伺服与机器人专用高速数据传输协议,原来用“脉冲”方式发送信息的单圈绝对值编码器是无法实现的。此为单圈绝对值编码器的高速总线式特征。单圈绝对值编码器高位数的分辨率特征,由于无需内部与外部的计数而直接输出数字信号,所以不再受读取“脉冲”及“累加”而在高速中响应速度跟不上的困惑,先进的数字与模拟技术的混合,单圈绝对值编码器已经能够做到高位数分辨率,例如德国单圈绝对值编码器的单圈的25位(360度内2的25次方分割),这种高分辨率可满足于伺服电机与机器人高速准确定位及小步距抖动。
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单圈绝对值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。单圈绝对值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。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理单圈绝对值编码器可分为增量式和绝对式两类。单圈绝对值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。单圈绝对值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。一、单圈绝对值编码器的分类 根据检测原理,单圈绝对值编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式,根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。1.1 单圈绝对值编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90度,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。它的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的位置信息。1.2、单圈绝对值编码器是直接输出数字的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区树木是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在吗盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当吗盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。这种单圈绝对值编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读书一个固定的与位置相对应的数字码。显然,吗道必须N条吗道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。
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无锡绝对值编码器UR是各关节的单圈绝对值编码器和多圈增量编码器混合动作的方式。 关于该双编码器的用途,UR公式中没有说明,但互联网上目前推测的用途有绝对值型的零点查找用和增量型的控制用两种。 实际上,有可能将增量反馈值访问位置环,绝对值访问速度环。无锡绝对值编码器可根据2个编码器的误差值间接得到关节输出转矩。 也就是说,将2个编码器作为关节转矩传感器处理。功能1争议不大,国内很多家的合作机器人都采用了这种控制方式。 关于功能2有一定的争论。 其次,通过一些实验,探讨这种方式的实际可行性。2 .实验流程采用包括电机、高次谐波减速机、双编码器单元在内的单关节模块,弹簧等效于传动中的所有柔性元件。在实验中,让电机沿不同的正弦轨迹行走,记录两个编码器的角度,并画出差异作为关节传动中的变形角。 根据实验结果,确实存在稳定的机械变形量,通过将该变形乘以关节刚性可以得到关节输出转矩。3 .可行性分析存在这种变形,为关节力矩的估计提供了可能性。 学术界也存在利用这种变形信息进行矩估计的研究[ 1,2 ]。 这两篇文章也比较新,里面涉及的标定等过程很复杂,要真正大量用于实践还需要探讨。 为了推定力矩,需要取得可以通过施加已知载荷来推定的关节刚性。但是,高次谐波减速机等减速机的刚性特性是非线性的。