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維修技術(shù)
精確測(cè)量電機(jī)位置 編碼器是如何做到的?
內(nèi)容簡(jiǎn)介:編碼器是如何精確的測(cè)量電機(jī)位置的呢?今天西安西瑪電機(jī)就和大家來聊一聊編碼器。我們了解到編碼器按結(jié)構(gòu)劃分為增量式和絕對(duì)式兩種,他們也都是將其他信號(hào),比如光信號(hào),轉(zhuǎn)換成可以分析控制的電信號(hào)。
  生活中經(jīng)常使用的電梯是如何精確的把人們送到指定樓層的?機(jī)床又是如何做到精確切割物料的?伺服電機(jī)又是如何保證旋轉(zhuǎn)位置精度的?這一切都要?dú)w功于一種神器——編碼器,可是編碼器又是什么?他又是如何精確的測(cè)量電機(jī)位置的呢?今天西安西瑪電機(jī)就和大家來聊一聊編碼器。
  一、什么是編碼器
  編碼器是將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。他是工業(yè)中常用的電機(jī)定位設(shè)備,可以精確的測(cè)試電機(jī)的角位移和旋轉(zhuǎn)位置。
  
  二、編碼器分類
  按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),而與測(cè)量的中間過程無關(guān)。
  增量式
  增量式編碼器通常有3個(gè)輸出口,分別為A相、B相、Z相輸出,A相與B相之間相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個(gè)脈沖。
  增量測(cè)量法的光柵由周期性柵條組成。位置信息通過計(jì)算自某點(diǎn)開始的增量數(shù)(測(cè)量步距數(shù))獲得。由于必須用絕對(duì)參考點(diǎn)確定位置值,因此圓光柵碼盤還有一個(gè)參考點(diǎn)軌。
  絕對(duì)式
  絕對(duì)式編碼器就是對(duì)應(yīng)一圈,每個(gè)基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個(gè)唯一與該角度對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進(jìn)行多個(gè)位置的記錄和測(cè)量。
  編碼器通電時(shí)就可立即得到位置值并隨時(shí)供后續(xù)信號(hào)處理電子電路讀取。無需移動(dòng)軸執(zhí)行參考點(diǎn)回零操作。絕對(duì)位置信息來自圓光柵碼盤,它由一系列絕對(duì)碼組成。單獨(dú)的增量刻軌信號(hào)通過細(xì)分生成位置值,同時(shí)也能生成供選用的增量信號(hào)。
  單圈編碼器的絕對(duì)位置值信息每轉(zhuǎn)一圈重復(fù)一次。多圈編碼器也能區(qū)分每圈的位置值。
  
  它們存著最大的區(qū)別:在增量編碼器的情況下,位置是從零位標(biāo)記開始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,而絕對(duì)型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯一的,因此當(dāng)電源斷開時(shí),絕對(duì)型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的、有效的,不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標(biāo)記。
  三、編碼器工作原理
  由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
  由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí),塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。
  分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
  
  四、位置測(cè)量及反饋控制原理
  在電梯、機(jī)床、材料加工、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制設(shè)備中,編碼器占領(lǐng)著極其重要的地位。編碼器運(yùn)用光柵和紅外光源通過接收器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL(HTL)的電信號(hào),通過對(duì)TTL電平頻率和高電平個(gè)數(shù)的分析,直觀地反映出電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)位置。
  由于角度和位置都可以精確的測(cè)量,所以可以將編碼器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),將控制更加精確化,這也是為什么電梯、機(jī)床等能這么精確使用的原因所在。
  綜上所述,我們了解到編碼器按結(jié)構(gòu)劃分為增量式和絕對(duì)式兩種,他們也都是將其他信號(hào),比如光信號(hào),轉(zhuǎn)換成可以分析控制的電信號(hào)。而我們生活中常見的電梯、機(jī)床都剛好是基于電機(jī)的精確調(diào)節(jié),通過電信號(hào)的反饋閉環(huán)控制,編碼器配合變頻器也就理所當(dāng)然的實(shí)現(xiàn)了精確控制。
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西安西瑪高壓電機(jī)維修的工藝流程簡(jiǎn)單介紹
  西安西瑪高壓電機(jī)生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)電機(jī)時(shí),要購(gòu)真空浸漆設(shè)備,該設(shè)備由專業(yè)廠家提供。一般修理廠家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉(zhuǎn),定子口朝上進(jìn)行雙面灌漆。
西瑪電機(jī)維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機(jī)本身如果過載,欠壓過壓,都會(huì)引起電機(jī)繞組故障。這不僅會(huì)對(duì)影響電機(jī)的使用效率,也會(huì)對(duì)我們的人身安全造成一定的威脅。電機(jī)維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
西安西瑪電機(jī)告訴您什么樣的電機(jī)才算好電機(jī)?
  西安西瑪電機(jī)技術(shù)人員認(rèn)為只說電機(jī)用于多少伏是沒有意義的,只說速度也是沒有意義的,只說功率也沒意義。如果可以訂電機(jī),肯定先說電機(jī)尺寸和磁鋼高度,因?yàn)檫@樣就定下了電機(jī)內(nèi)部的物理空間,這個(gè)空間要最大化才能讓電機(jī)廠有最大用料可能。
燕麥研磨機(jī)電機(jī)使用與說明
  采用全銅芯轉(zhuǎn)子,價(jià)格貴了一點(diǎn),但性能壽命足可以延長(zhǎng)幾年,試想,專業(yè)訂制的電機(jī)怎么可能會(huì)比市面的普通電機(jī)差呢?
mcu如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能電機(jī)控制?
  MCU技術(shù)的最近發(fā)展允許電機(jī)能在更低的成本下更高效地運(yùn)行。在某些市場(chǎng)上,這能加快從機(jī)電向電子控制的轉(zhuǎn)變,從而能實(shí)現(xiàn)變速電機(jī)控制以優(yōu)化電機(jī)的工作效率,并在器件的層面上降低所有應(yīng)用的成本。
西瑪電機(jī)為您分析電機(jī)軸瓦磨損情況。
  首先應(yīng)嚴(yán)格按照裝配安裝工藝進(jìn)行工作,用可行的辦法避免軸電壓、變頻等對(duì)軸瓦的影響。對(duì)于屢次發(fā)生的軸瓦燒磨,應(yīng)采取機(jī)、電聯(lián)動(dòng)的模式予以綜合處理,即成立專門的項(xiàng)目處理小組,各專業(yè)分別介紹各自的設(shè)計(jì)運(yùn)行原理,定期互通交流,以做到真正專業(yè)共享。
變頻電機(jī)控制系統(tǒng)的組成與原理,變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量
  隨著電力電子技術(shù)及新型半導(dǎo)體器件的迅速發(fā)展 ,交流調(diào)速技術(shù)得到不斷的完善和提高 ,逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優(yōu)異的性能價(jià)格比在交流電機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。
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