編碼器介紹
編碼器是一個(gè)用來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置信息的裝置。它將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出,是用于自動(dòng)化控制和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要控制元素之一。通常由光電器和旋轉(zhuǎn)盤(pán)組成,旋轉(zhuǎn)方向和角度變化時(shí),光電器檢測(cè)器就會(huì)反應(yīng)并輸出或者輸入相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。這種信號(hào)可以給到PLC或者單片機(jī)進(jìn)行邏輯判定,從而控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡和速度。
常見(jiàn)的編碼器有以下幾種:
利用光的原理,通過(guò)內(nèi)部的光電檢測(cè)器檢測(cè)制動(dòng)主軸的位移變化,將這些變化轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出,具有較高的位置精度和抗干擾能力。
利用磁性感應(yīng)原理,通過(guò)磁頭和磁盤(pán)之間的相互作用來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)。由于磁性編碼器不受灰塵、污物和電磁干擾的影響,因此在某些嚴(yán)苛條件下使用較多。
是一種機(jī)電共振的測(cè)量傳感器,通過(guò)檢測(cè)物體在機(jī)電共振狀態(tài)下的臨界點(diǎn),確定物體的位置信息。適用于應(yīng)力環(huán)境較大的情況下,如在沖壓、塑料注塑機(jī)等領(lǐng)域。
編碼器將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出的過(guò)程,主要分為光電或磁性信號(hào)的檢測(cè)和邏輯電路的處理兩個(gè)部分。
(1)光電或磁性信號(hào)的檢測(cè):在編碼器的內(nèi)部,設(shè)置了很多個(gè)光電或者磁性傳感器,這些傳感器分別檢測(cè)編碼器內(nèi)部底板上的刻度盤(pán)或光柵板。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí),刻度盤(pán)或光柵板也跟隨旋轉(zhuǎn),這樣傳感器就可以檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)的量,從而產(chǎn)生電信號(hào)并輸出。
(2)邏輯電路的處理:編碼器輸出的光、磁信號(hào)需要進(jìn)行處理,將其轉(zhuǎn)換為PLC或單片機(jī)可以識(shí)別并控制的信號(hào)。這些記錄信號(hào)可用于計(jì)數(shù)、方向檢測(cè)、位置控制和速度反饋等。
編碼器作為自動(dòng)化控制和工控領(lǐng)域中的重要元素之一,應(yīng)用范圍十分廣泛,主要有以下應(yīng)用領(lǐng)域:
醫(yī)院放大長(zhǎng)度計(jì)等設(shè)備上,可檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)和位置。
工廠自動(dòng)化和生產(chǎn)線:廣泛應(yīng)用于各類(lèi)自動(dòng)生產(chǎn)線上,如機(jī)器人設(shè)備、自動(dòng)化裝配設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)器等。
電子消費(fèi)品制造業(yè):如自動(dòng)吸塵器、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。
選購(gòu)編碼器需要注意以下幾個(gè)方面:
根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的載荷類(lèi)型,包括徑向載荷、軸向載荷等。
編碼器的電源電壓為工作電壓的一半左右,大部分編碼器可以適應(yīng)不同的工作電壓,但需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。
通常有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種格式可選,需要根據(jù)實(shí)際需求和工作環(huán)境進(jìn)行選擇。
在一些特殊的使用環(huán)境下,如沙漠戰(zhàn)場(chǎng)、高海拔地區(qū)等,需要選用具有較高保護(hù)等級(jí)的編碼器。
編碼器的安裝方式有多種,選型時(shí)需考慮實(shí)際安裝條件,如是否需要測(cè)量精度,測(cè)量量程等因素。
為了保證編碼器的正常工作,需要對(duì)其進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng):
應(yīng)該定期清潔產(chǎn)品外表,注意不要使用過(guò)多的清潔劑,以免損壞外表。
需要注意防止粉塵和灰塵進(jìn)入編碼器內(nèi)部,以免影響測(cè)量精度和穩(wěn)定性。
編碼器使用時(shí)應(yīng)盡量控制環(huán)境溫度,以免影響工作精度。
定期對(duì)編碼器進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常,應(yīng)立即更換或維修。
以下是編碼器常見(jiàn)故障及處理方法:
檢測(cè)電源電壓,是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電壓,排除線路連接故障,并檢測(cè)編碼器的安裝位置是否正確。
應(yīng)檢查電機(jī)是否受到負(fù)載過(guò)大、電壓過(guò)低等因素的影響,以及編碼器的線圈是否老化。
檢查編碼器與負(fù)載之間的機(jī)械傳動(dòng)件是否緊固,是否有振動(dòng)等影響,以及編碼器是否遭受沖擊力等原因影響。