編碼器圖解 01認識編碼器（編碼器在機器人控製中的應用）

 

02編碼器的測量對象

 

03編碼器測量直線位移的方式

  （1）編碼器裝在絲(si) 杠末端

 

   通過測量滾珠絲(si) 杠的角位移q，間接獲得工作台的直線位移x，構成位置半閉環伺服係統。
（2）絲(si) 杠螺距 

 

設:螺距t=4mm，絲(si) 杠在4s時間裏轉動了10圈，求:絲(si) 杠的平均轉速n(r/min)及螺母移動了多少毫米？螺母移動的平均速度v又為(wei) 多少？
（3）編碼器和伺服電動機同軸安裝

 

（4）編碼器和伺服電動機同軸安裝

 

（5）編碼器和伺服電動機同軸安裝

 

（6）編碼器兩(liang) 種安裝方式比較

 

   編碼器裝在絲(si) 杠末端與(yu) 前端（和伺服電動機同軸）在位置控製精度上有什麽(me) 區別？

04絕對式測量（ABS）

（1）信號性質 

  輸出n位二進製編碼，每一個(ge) 編碼對應唯一的角度。

 

（2）接觸式絕對碼盤

 

（3）絕對式光電碼盤

 

05 增量式測量（INC）

（1）信號性質 

 

（2）增量式光電編碼器的結構 

 

（3）辨向

 

   光敏元件所產(chan) 生的信號A、B彼此相差 90°相位，用於(yu) 辨向。當碼盤正轉時，A信號超前B信號0°；當碼盤反轉時，B信號超前A信號90°。 

（4）辨向信號

 

（5）倍頻（細分）

 

    在現有編碼器的條件下，通過細分技術能提高編碼器的分辨力。細分前，編碼器的分辨力隻有一個(ge) 分辨角的大小。采用4細分技術後，計數脈衝(chong) 的頻率提高了4倍，相當於(yu) 將原編碼器的分辨力提高了3倍，測量分辨角是原來的1/4，提高了測量精度。 

（6）零標誌（一轉脈衝(chong) ）

 

   在碼盤裏圈，還有一條狹縫C，每轉能產(chan) 生一個(ge) 脈衝(chong) ，該脈衝(chong) 信號又稱“一轉

信號”或零標誌脈衝(chong) ，作為(wei) 測量的起始基準。

（7）零標誌在回參考點中的作用

 

（8）回參考點減速開關(guan)

 

（9）回參考點示意圖

 

06編碼器在數字測速中的應用

（1）模擬測速和數字測速的比較

 

（2）M法測速（適合於(yu) 高轉速場合）

 

   有一增量式光電編碼器，其參數為(wei) 1024p/r，在5s時間內(nei) 測得65536個(ge) 脈衝(chong) ，則轉速（r/min)為(wei) ：n = 60 × 65536 /（1024 × 5）=768 r/min

   編碼器每轉產(chan) 生N  個(ge) 脈衝(chong) ，在T  時間段內(nei) 有 m1 個(ge) 脈衝(chong) 產(chan) 生，則轉速（r/min)為(wei) :n = 60m1 /（NT）

（3）T法測速（適合於(yu) 低轉速場合）

 

   有一增量式光電編碼器，其參數為(wei) 1024p/r，測得兩(liang) 個(ge) 相鄰脈衝(chong) 之間的脈衝(chong) 數為(wei) 3000，時鍾頻率fc為(wei) 1MHz  ，則轉速（r/min)為(wei) ：

    n = 60fc /（Nm2 ）=60×106/（1024×3000）=19.53 r/min 

   編碼器每轉產(chan) 生N  個(ge) 脈衝(chong) ，用已知頻率fc作為(wei) 時鍾，填充到編碼器輸出的兩(liang) 個(ge) 相鄰脈衝(chong) 之間的脈衝(chong) 數為(wei) m2，則轉速(r/min)為(wei) ：n = 60fc / （Nm2）

07編碼器在主軸控製中的應用

(1)主軸編碼器

 

（2）主軸編碼器用於(yu) C 軸控製

 

（3）主軸編碼器用於(yu) 螺紋車削

 

   車削螺紋時，為(wei) 保證每次切削的起刀點不變，防止“亂(luan) 牙”，主軸編碼器通過對起刀點到退刀點之間的脈衝(chong) 進行計數來達到車削螺紋的目的。

08小結

1.編碼器用來測量角位移。在數控機床直線進給運動控製中，通過測量角位移間接測量出直線位移。
 

2.絕對式編碼器輸出二進製編碼，增量式編碼器輸出脈衝(chong) 。

3.增量式編碼器輸出信號要進行辨向、零標誌和倍頻等處理。

4.編碼器用於(yu) 數字測速，有M法和T法等方式；在數控車床中用於(yu) C軸控製和螺紋切削。