旋转编码器培训精.ppt

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1、旋转编码器培训第1页，本讲稿共27页一、产品定义一、产品定义一、产品定义一、产品定义二、工作原理二、工作原理二、工作原理二、工作原理三、系统方框图三、系统方框图三、系统方框图三、系统方框图四、产品分类四、产品分类四、产品分类四、产品分类五、信号输出方式五、信号输出方式五、信号输出方式五、信号输出方式六、产品选型六、产品选型六、产品选型六、产品选型七、产品选型注意事项七、产品选型注意事项七、产品选型注意事项七、产品选型注意事项八、适用范围八、适用范围八、适用范围八、适用范围九、九、九、九、同类产品市场分化同类产品市场分化同类产品市场分化同类产品市场分化十十十十 专业术语解读专业术语解读专业术语解

2、读专业术语解读第2页，本讲稿共27页一产品定义 定义：旋转编码器是一种采用光电或磁电方法将轴的机械转角转换成数字或模拟电信号输出的传感器件。按照信号读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种接触式采用电刷输出，电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“”还是“”。非接触式的接收敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“”还是“”。第3页，本讲稿共27页二工作原理 光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机

3、同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数能反映当前电动机的转速。判断旋转方向，码盘还提供相位相差90度的两路脉冲。第4页，本讲稿共27页三系统方框图（1）光电或磁电转换比较器或编码器输出电路第5页，本讲稿共27页三系统方框图（2）码盘VZ BA光源运放运放 输出电路输出电路第6页，本讲稿共27页四产品分类（1）1.1.1.1.根据检测原理分为：根据检测原理分为：光电式optical 磁电式magnetic 电容式capacitance 2.2.根据其刻度方法及信号输出形式分为：根据其刻度方法及信号

4、输出形式分为：数字型digital:增量型incremental绝对值型absolute模拟型analog正余旋sincos3 3.根据工作方式分为：根据工作方式分为：旋转型rotary 直线型linear第7页，本讲稿共27页四产品分类（2）（增量型与绝对值型区别）增量型与绝对值型区别）1 1、增量型编码器、增量型编码器编码器轴每转过一个单位，编码器就输出一个脉冲，故称之为增量式，英文叫做Increamental。优点优点：原理构造简单，机械平均寿命在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输缺点：缺点：无法输出轴转动的绝对位置信息，断电后丢失位置信号。第8页，本讲稿共27页四产

5、品分类（2）（增量型与绝对值型区别）增量型与绝对值型区别）2 2、绝对式编码器、绝对式编码器以某一点为参考原点，数据线始终输出编码器轴的当前位置偏离原点的数据信息，是称绝对式，英文叫做Absoulute。优点优点：不要计数器，高精度高可靠性。第9页，本讲稿共27页五、信号输出方式（信号输出方式（1 1）开开 集集 输输 出出 Open Collector Output:Open Collector Output:第10页，本讲稿共27页五、信号输出方式（信号输出方式（2 2）长长 线线 输输 出出 line driver Output:line driver Output:第11页，本讲稿共2

6、7页五、信号输出方式（信号输出方式（3 3）电电 压压 输输 出出 Voltage Output:Voltage Output:第12页，本讲稿共27页五、信号输出方式（信号输出方式（4 4）推推 拉拉 输输 出出 Push Pull Output:Push Pull Output:第13页，本讲稿共27页五、信号输出方式（信号输出方式（5 5）射射 随随 器器 输输 出出 EF EF（emitter followeremitter follower）：第14页，本讲稿共27页六、产品选型（1）多摩川编码器的选型指南多摩川编码器的选型指南 OIH 48-1024C/T-P 6-L 6 -5 O

7、IH 48-1024C/T-P 6-L 6 -5 是编码器的大致类型，具体如下：OIS：opticalincrementshaftencoderOIH:opticalincrementhollowshaftencoderOAS:opticalabsoluteshaftencoderSA:smartabsencoderSI:smartincencoder第15页，本讲稿共27页六、产品选型（2）多摩川编码器的选型指南多摩川编码器的选型指南 OIH 48-1024C/T P 6-L 6-5 OIH 48-1024C/T P 6-L 6-5 是编码器的大致类型。是编码器的外径(单位：毫米)。是编码器

8、的精度(每转一圈所发出的脉冲数目)。是编码器的极数(与同步电机极数相匹配的代码)。是编码器的输出方式。是编码器的输出相数。是编码器的工作电源。第16页，本讲稿共27页六、产品选型（3）多摩川编码器的选型注意事项：多摩川编码器的选型注意事项：（一）（一）两种叫法:是编码器的机能名,例如:OIH100-1024C/T-P2-12V,主要是方便工程师的选用。是编码器的型号,例如:TS5208N107,主要是方便采购使用。（二）型号与机能名的对应关系 多摩川编码器的一个型号只能对应一个机能名,但一个机能名可能对应多个型号,例如:OIH100-1024C/T-P2-12V有TS5208N130、TS52

9、08N107两种型号，它们的区别是：两者的电气参数完全一样，机械上不同，TS5208N130的电缆引出线是0.5米，而TS5208N107的电缆引出线是5米。为双方沟通方便，请客户尽量说出多摩川编码器的型号。为双方沟通方便，请客户尽量说出多摩川编码器的型号。第17页，本讲稿共27页七、产品选型注意事项(1)1 1、增量型编码器、增量型编码器注意三方面的参数：机械安装尺寸【包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级要求】分辨率【编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求】电气接口【输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配】第18页，本讲稿共27页七、产品

10、选型注意事项(2)2 2、绝对型编码器绝对型编码器机械部分机械部分:了解测长度还是测角度，测长度如何通过机械方式转换。生产过程是一个方向旋转循环工作，还是来回方向循环工作。轴连接安装形式。使用环境。电气部分电气部分 连接的输出接收部分的情况。信号形式。分辨率要求。控制要求。第19页，本讲稿共27页八、适八、适 用用 范范 围围 广泛适用于航天、国防、科研、纺织、FA、医疗设备、电梯、机车数控机床、伺服系统等行业的相关机电设备中。第20页，本讲稿共27页九、同类产品市场分化九、同类产品市场分化日本排名前三日本排名前三：第一名TAMAGAWA(多摩川);第二名SUMTAK(森泰克);第三名KOYO

11、(光洋)。欧美欧美：德国HEIDENHAIN(海德翰)德国Hengstler(亨士乐)德国TURCK(图尔克)；美国EPC韩国韩国：AUTONICS(奥托尼克斯)国产国产：长春一光、长春三丰、长春汇通、成都光电所等。第21页，本讲稿共27页十、专业术语解读（十、专业术语解读（1 1）分解能（分解能（Resolution)Resolution)：分解能表示旋转编码器的主轴旋转一周，读出位置数据的最大等分数。分解能也叫检测精度，分辨率等。分解能是编码器最重要的参数。电源电压（电源电压（SupplyVoltage)SupplyVoltage)：电源电压是指编码器正常工作时外部电源提供的额定电压。通常

12、编码器电压范围DC524V，误差510。消费电流：消费电流：消费电流是指编码器正常工作时从电源那里获取的电流。此电流值的大小表征着编码器的功率大小。编码器一般在300mA以内。第22页，本讲稿共27页十、专业术语解读（十、专业术语解读（2 2）光栅：光栅：光学式旋转编码器，其光栅有金属和玻璃两种。如果金属制的，开有通光孔（槽）。主要是根据工作环境和工艺要求。最大响应频率：最大响应频率：是在1秒内能响应的最大脉冲数。公式如下：（最大响应转速rpm）/60X（脉冲数/转）=输出频率Hz最大响应转速：最大响应转速：是可响应的最高转速在此转速下发生的脉冲应可响应。公式如下：（最大响应频率Hz）/（脉冲

13、数/转）X60=轴的转速rpm第23页，本讲稿共27页十、专业术语解读（十、专业术语解读（3 3）输出波形：输出波形：输出脉冲（信号）的波形。输出信号相位差输出信号相位差二相输出时,二个输出脉冲波形的相对的时间差。输出电压输出电压:输出脉冲的电压。输出电压会因输出电流的变化而有所变化。（各系列的输出电压，请参照输出电流特性图）推拉输出推拉输出:下图所示，输出级正电源侧与0V侧均有输出晶体管输出结构第24页，本讲稿共27页十、专业术语解读（十、专业术语解读（4 4）集电极开路输出集电极开路输出:去掉推拉输出的上半部分(正电源侧的晶体管)后的输出电路，在回路内部因未与电源相接，故有外加电源的必要，

14、输出信号”0”时，晶体管输出为ON，电流流入。线驱动输出线驱动输出:线驱动输出是按照RS-422A标准的数据传送的电路，可使用双绞电缆，进行长距离传送。起动转矩起动转矩:使处于静止状态的编码器轴旋转必要的力矩。一般情况下，运转中的力矩要比起动力矩小。轴惯性力矩轴惯性力矩:该值表示旋转轴的惯量和对转速变化的阻力。第25页，本讲稿共27页十、专业术语解读（十、专业术语解读（5 5）轴允许负荷轴允许负荷:表示可在轴上最大的负荷,有径向和轴向负荷两种。径向负荷径向负荷:对于轴来说是垂直方向的受力,与偏心、偏角等有关。轴向负荷：轴向负荷：对于轴来说是水平方向的受力，与推、拉轴的力有关。（这两个力的大小、影响轴的机械寿命）保护构造（防护等级）IP防护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示灯具防尘、防止外物侵入的等级；第二个数字表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度。数字越大，表示其防护等级越高。第26页，本讲稿共27页第27页，本讲稿共27页