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 【分享】简单聊一下光栅尺和编码器

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lranbing
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楼主    2016-02-27 21:58:36
主题:【分享】简单聊一下光栅尺和编码器 精华帖 

由于工作一直很忙,尤其是现在事情更多,精力有效,有空就发帖和大家聊一聊。我是想到哪里就说到哪里,可能有混乱的地方,请大家原谅。

光栅尺输出的是电信号,动尺移动一个栅距,输出电信号便变化一个周期,它是通过对信号变化周期的测量来测出动尺的相对位移。目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式,一是相位角相差90度的2路方波信号,二是相位依次相差90度的4路正弦信号。这些信号的空间位置周期为W。

貌似现在主流的是4路正弦信号,倍频数目前应用较多的是1024和2048。目前光栅尺的故障大多是由于进入污物或是非正常磨损等造成的报警,还有就是电缆已经接头的故障,相信大家比较容易处理这类的故障。

我们常用的编码器是一种光学式位置检测元件,编码盘直接装在电机的旋转轴上,以测出轴的旋转角度位置和速度变化,其输出信号为电脉冲。

增量式编码器:通过码盘的转动,光电波形输出,A,B信号为具有90度相位差的正弦波,这组信号经放大器放大与整形,变为的输出方波,A相比B相导前90度,其电压幅值为5V。设A相导前B相时为正方向旋转,则B相导前A相时即为负方向旋转,利用A相与B相的相位关系可以判别编码器的旋转方向,C相产生的脉冲为基准脉冲,又称零点脉冲,它是轴旋转一周在固定位置上产生一个脉冲,在数控车床上切削螺纹时,可将它作为车刀进刀点和退刀点的信号使用,以保证切削的螺纹不会乱扣。在加工中心上可作为主轴准停信号,以保证主轴和刀库间的可靠换刀。AB相脉冲信号经频率———电压变换后,得到与转轴转速成比例的电压信号,便可测得速度值及位移量。

绝对值式编码器是通过读取编码盘上的图案来表示数值的。大多数为葛莱编码盘(二进制循环码),空白的部分透光,用“0”表示;涂黑的部分不透光,用“1”表示。一般的码盘共有四环,由里向外每一环配置的光电变换器对应2的3次方,2的2次方,2的1次方,2的0次方。图中的码盘共分为16份,要提高检测精度,可多分。

编码器的故障大多是由于码盘的轴承损坏,以及电缆和接头的问题引起,少量是连接的键槽磨损所致。

西门子的测量系统,可以使用编码器也可以使用光栅尺作为测量。

西门子参数设置

31000=1表示是光栅尺。

30240{0}=1  30240{1}=0

注意:电机编码器不能屏蔽,否则没法动了。

如果想让电机编码器做位置反馈,直接置位DB3*.DBX1.5就行,因为光栅尺一般都作为第二反馈,即用DB3*.DBX1.6激活。但如果DBX1.5和DBX1.6同时生效,第一测量系统起作用。

但是上面做法的前提是PLC程序中没有处理DBX1.5,否则你无法置位。

大概就想到这么多了。

加工设备中的编码器和光栅尺有很多是使用海德汉的产品,今天在翻资料时找到了海德汉的编码器和光栅尺的电子版样本资料,里面有些原理介绍对大家在使用方面有些帮助。

海德汉数控直线光栅尺.pdf

伺服驱动用编码器1.pdf


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