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关于编码器的结构特性以及应用的详细介绍
发布时间:2021-02-25   点击次数:104次

编码器的结构特性及应用有哪一些?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。确实,编码器只是一个很小的部件。但是它可能用在大家想都没想过的机器上。在现在,我们都很清楚编码器是同电机结合使用的。世间有千百万种可能性,编码器同电机结合使用(伺服电机编码器)也仅仅是沧海一粟,它还有更多你所意想不到应用。

 

熟悉运动控制的人就会了解熟悉编码器。但是对于那些还没有接触编码器的人来说,编码器是相对陌生的。因此,小编以我们日常生活之中乘坐的电梯为例,介绍编码器的功能。在介绍以前,让我们想象一下乘坐电梯的过程。我们按了“△▽”按钮,但过了一会儿,电梯会来到我们的楼层,然后自动开门,然后我们就进入电梯。进入电梯之后,我们按相应楼层的按钮。电梯门自动关闭,把我们带到相应楼层,电梯门再次打开。

 

在这一系列过程的动机,实际上有两个编码器扮演着重要的角色。我不知道你是否知道?首先,第壹个编码器控制电机使电梯移动。因为电梯是靠电机旋转来上下的,所以只要旋转方向明确,就可以判断电梯是上升还是下降。此外,编码器还可以检测到电机的运动(旋转次数&41;),从而准确地知道电梯移动了多少。利用这些编码器通过电梯控制面板提供的信息,电梯可以快速、稳定地到达指ding楼层。

 

另一个电梯门由编码器自动控制。我们经常看电梯的开关,很明显,它动机有一个微妙而精que的控制。电梯门开关的时间非常精que。在打开电梯门的过程之中,可以加快电梯门的运行速度,缩短实现时间。通过编码器正确的掌握电机的运动和控制,可以实现丝织物的一般柔顺动作。

 

当电梯出现在人们的视野之中时,编码器并不流行。超过所有的编码器工作都是由人工完成的。一开始没有“△▽”按键,都是用铃声。我们可以在民guo电影之中看到这一幕。上海滩大亨进入电梯,电梯之内的服务员按铃下闸,使电梯到达相应楼层。但是现在,由于使用编码器来确定电机的旋转方向和旋转次数,电梯变得越来越方便,不再需要像之前那样手动操作。

 

编码器的结构特点和应用是什么?那么如何使用编码器来知道“旋转方向”、“旋转位置”和“旋转速度”?这一次,简要介绍了光传输编码器。透明编码器主要由四部分组成:①LED发光元件;透镜;码盘;光接收IC。首先,LED发光体的光是无序光。光被透镜聚集在一起,并转换成平行光。在代码板之上均匀地打开多个矩形孔(有灯或无灯)。它被发射到光接收IC之上的发光二极管和其他电子元件,并由信号转换电子部分进行处理。终,输出了A相和B相两种方法。

 

A相和B相的相位关系在世界上是普遍存在的。a相与B相的相位差为14周输出。通过对AB相编码器输出信号的处理,可以清楚地显示出电机的旋转方向、位置和速度。然后我们将讨论如何检测它们。通过检测a相和B相的序列,可以检测编码器的旋转方向。例如,当编码器顺时针旋转时,a相出现在B相后,如果码盘逆时针旋转,B相会出现在a相以前,这样的结构不仅可以确定旋转方向,还可以确定水平驱动时的运动方向。

 

编码器旋转位置检测

 

码盘(光栅盘)是在一定直径的圆板之上均匀开若干个矩形孔。我们家一周有360个长方形的洞。因为每个矩形孔都输出一个脉冲信号,所以可以检测到每个脉冲具有与一个度相同的旋转位置。如果一个圆内有3600个矩形孔,则可以检测到0.1度角。

 

检测编码器的转速

 

测量输出脉冲频率和编码器分辨率,然后根据下式轻松计算编码器速度。

 

转速(Rmin=(脉冲频率分辨率)*60

 

灵活使用编码器可以控制电机的旋转方向、位置和速度。在上述电梯实例之中,如图4所示,微处理器发出控制信号驱动电机,安装在电机轴之上的编码器输出信号。然后利用编码器计数器对编码器的输出进行处理,并与微处理器的控制信号进行差分比较。通过比较驱动电机的控制信号和电机旋转的结果,只向电机提供目标转速所需的功率。在这种封闭结构之中,我们称之为闭环。

 

要实现高精度的运算

 

说到这里,我们必须对编码器的操作有一个大致的了解。现在让我们回到编码器的其他应用。如果有人问你编码器是干什么的?jian单的方法是测量旋转或移动物体的方向、数量和角度。因此,一般来说编码器的应用,可以引用电机驱动的机器。

 

然而,似乎范围太广了。更准确地说,是高精度的机械设备。对于像电风扇这样的家用电器,无刷电机就不会有问题,所以不需要使用编码。相反,在工业机器人、AGV、模块等工业设备之中,由于对高精度操作的要求,编码器被广泛应用于这些设备之中。另外,文章开头介绍的电梯,对自身运动要求很高,也会采用编码器。近年来,编码器在混合动力汽车和电动汽车之中的应用越来越广泛。

 

有电机的地方就有编码器

 

有没有意识到目前所介绍的编码器应用全部都跟电有关?进行旋转或水平运动,除了用电作为动力源的电机驱动之外,用油压、气压作为驱动方式也是有的。但是这些油压和气压装置,基本上没有使用编码器。为什么呢?首先,电机的话通过电源开关的控制,可以马上开启或停止运动。通过控制电机电压和频率,可以轻易改变转数。因为这些动作都有着高应答,通过编码器可以对电机进行高精度且迅速的控制。

 

用油压作为动力源的话,油压上升是需要时间的(例如螺旋桨),也就无法像电机那样用编码器进行控制。不单单是螺旋桨开始运动的时候,如果要改变转数时,螺旋桨无法马上响应,只能够慢慢变化。这是由于驱动螺旋桨运动的油压受油的黏性、管道阻力所限制。油压的变化以及螺旋桨转数滞后,使得用编码器测定转数进行控制变得异常困难,气压设备同理。

 

 

 

 

 

 

 

 

(来源:网络,版权归原作者)

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