编码器常见问题

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1、编码器常见问题一、通用问题： 问 什么是编码器？ TOP答编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。 前者称为码盘，后者称码尺按照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“ ”；非接触式的接受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“” 。 按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关

2、，而与测量的中间过程无关。问 测量精度的定义？ TOP答大家知道，所有的测量都是对真实值的大致估计，也就是说测量的数值总是和真实值有一定的误差，那么这样一个误差的大小就是通常所说的测量精度，它反映了测量仪器系统所能真实还原测量信号值的能力。 问 增量编码器的精度？ TOP答增量式光电编码器的精度与分辨率完全无关，这是两个不同的概念。精度是一种度量在所选定的分辨率范围内，确定任一脉冲相对另一脉冲位置的能力。精度通常用角度、角分或角秒来表示。编码器的精度与码盘透光缝隙的加工质量、码盘的机械旋转情况的制造精度因素有关，也与安装技术有关。问 增量编码器的分辨率？ TOP答光电编码器的分辨率是以编码器轴

3、转动一周所产生的输出信号基本周期数来表示的，即脉冲数/转（PPR）。码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率，码盘上刻的缝隙越多，编码器的分辨率就越高。在工业电气传动中，根据不同的应用对象，可选择分辨率通常在5006000PPR 的增量式光电编码器，最高可以 达到几万 PPR。交流伺服电机控制系统中通常选用分辨率为 2500PPR 的编码器。此外对光电转换信号进行逻辑处理，可以得到 2 倍频或 4 倍频的脉冲信号， 从而进一步提高分辨率。 问 绝对值编码器精度跟分辨率有何关系？ TOP答单圈绝对值编码器的位数代表码盘的码道数，因为是用二进制的码盘（格雷码相同），所以他的精度就成了 2 的几次

4、方，比如 12 位，就是 2 的 12 次方也就是 4096。编码器的分辨率与精度并不一定相当，精度随刻线、码盘机械同心度、读数响应速度、温度特性等各种因数决定。如果一个编码器是用刻线正弦波细分获得高分辨率的，那它的精度并没有提高，细分仅提高了分辨率。在细分前的刻线精度是多少，细分后的精度还是多少，所以有些高分辨率的编码器的精度取决于之前是用多少线再细分的。 二、Hengstler 品牌问 通过 SSI 接口，数据轮询的最大频率如何确定？ TOP答通过 SSI 传输的当前位置数据，以下“最好的情况” 和“最坏的情况”必须被考虑。 位置数据的输出取决于几个参数，如：因子，转换时间，数据格式等。因

5、此，处理时间会有所不同。 使用处理器系统您将“只能” 获得一个平均响应时间。如果你使用最高频率 500kHz 轮询 SSI通道。即（脉冲时间 2s * 26 位+最低要求暂停时间 40 微秒）就是最短时间大约 100s。此后，该系统将需要另外的 400-500s 的时间用于数据更新，因此在“最坏的情况” 你可能得到三次同样的结果（位置值）！只有使用速度快的多的 DSP 或 ASIC 你才能获得更短的时间（因子为 10），或使用应用于电机控制系统的附带 SIN/COSINE 码道的编码器。 问 AC59 和 AC61 有何不同？ TOP答这两种型号的编码器都是不锈钢外壳。 “61”型配有一个实心

6、坚固的不锈钢外壳，并和不锈钢法兰连接。标准电缆配件是由镀镍的黄铜制造的。 = “这样的设计允许复杂的编码器类型，如绝对式编码器带总线罩盖和要求保带防护地访问编码器的内部，如 DIP 开关。 “59”型包括拉深不锈钢外壳，并和轧花不锈钢法兰连接。标准电缆配件是由 PVC制造。 = “这种设计通常是不太昂贵的（提供了降低了一些要求的编码器类型）：带电缆连接器的增量编码器，带电缆连接器的绝对值编码器和密封外壳（如并行单圈，SSI 或 BiSS)。 问 实心轴编码器和空心轴编码器之间有何区别？ TOP答 实心轴编码器需要安装法兰和联轴器。空心轴编码器只需要一个弹簧片，用来防止编码器的旋转和吸收振动。

7、问 使用 ACURO 编码器时，你需要使用什么 GSD 文件？ TOP答ACURO AC58 系列编码器您可以使用和 RA58 系列一样的 GSD 文件。理由是：如果使用的RA58 坏了，用户将用 AC58 替换。如果编码器的代码不一样，PLC（使用的 GSD 文件识别）将无法连接到替换 RA58 的 AC58 编码器上，所以必须修改 PLC 软件。我们做成一样就是使用户应用更方便。 GSD-文件: heng_gsd.zip三、 Dynapar 品牌问 什么是差分线路驱动器输出（Differential Line Driver Output）？ TOP答差分输出提到这样一个事实，即每个通道有一

8、个互补通道，如 A 和/A。差分线路驱动器可以帮助提高抗噪声性能（ 见/A 和/B 通道用于什么？）。差分线路驱动器还允许您比推挽输出更多的漏或源电流。差分线路驱动器同时有漏和源电路一起工作。（见什么是漏或源输入？）它也可以帮助提高信号的传输距离。 问 什么是集电极开路输出（Open Collector Output）？ TOP答一个集电极开路输出是一个 NPN 晶体管。NPN 晶体管允许漏电流到公共端。它可以被认为是一个开关，允许电路经过负荷后被连接到共同端。这意味着如果要有输出工作需要一个电源。 电源经过负荷必须被连接到输出，否则 NPN 晶体管只是建立了一个到公共端的路径，即干式接点。因

9、此，如果您测量一个没有连接到任何电源的集电极开路输出电压，不会看到电压的改变。如果集电极开路正常工作，经过输出负载后电压应该被检测到。 问 什么是图腾柱输出（Totem Pole output）？ TOP答图腾柱输出基本上和推挽输出一样，但当提到了 TTL 装置时，它是一个常用的术语。它和推挽输出之间的主要差别是漏或源电流的大小。图腾柱输出比推挽输出的漏/源电流要小。其他主要区别在于输出电压不同。图腾柱只能是一个 5V 直流信号，而推挽输出将跟随输入电压。 问 什么是推挽输出(Push Pull Output)？ TOP答推挽输出是一种允许你同时连接漏或源电路的输出。（见什么是漏或源输入？）这

10、种类型的输出允许你比图腾柱输出更多的电流和跟随输入电压。当集电极开路输出和编码器连接的控制器不能工作时，需要选择推挽输出。问 什么是正交输出(Quadrature output)？ TOP答正交输出是指信号 A 和 B 之间有 90 度的相移，A 超前 B 或 B 超前 A 取决于旋转方向。这并不意味着输出将 4 倍编码器每圈的分辨率。这一事实，即信号有 90 度相位差使控制器能够判断编码器的旋转方向。您必须同时使用正交的 A 和 B 信号，才能获得 X2 或 X4 的逻辑关系。 （ 见正交和 x4 逻辑之间有何不同？ ）问 为什么我需要一个上拉电阻？ TOP答上拉电阻被用来“拉” 逻辑高电压

11、水平达到工作电压。这是非常有用的，当集电极开路的输出没有达到显示逻辑高电平所需的电压水平或噪音出现在信号线上。当一个逻辑高电平信号出现，对于集电极开路其电压水平约等于工作电压。其中的差值是由于上拉电阻上的电压跌落。如果负载不以地为参考，这并不是必要的。问 /A 和/B 通道有什么用？ TOP答/A 和/B 通道是 A 和 B 通道的反信号。这意味着当信号 A 是高电平时，信号/A 是低电平，当 A 是低电平时，/A 是高电平。这同样适用于任何有互补信号的情况。这通常使噪音降到最低。一些输入卡同时接受的 A 和/A 信号。然后比较两个信号，以帮助消除导线上窜入的共模噪声。接收的脉冲只有信号 A

12、是高电平同时信号/A 是低电平时，才能被确认。这适用于任何有互补信号的通道,信号 A 仅作为一个例子。这通常称为差分输出。问 正交和 x4 逻辑之间有何不同？ TOP答正交输出指的是输出信号的相移。当输出信号，信号 A 和 B 互相之间有 90 度的相差，这被称做正交。这只是正交名词的解释。（见什么是正交输出？ ）x4 逻辑指控制器如何解释接收的信号。这是通过把每个检测到的 A 和 B 通道脉冲的边沿转换为自己的脉冲。这个转换发生在控制器，而不是在编码器。 这意味着如果你订购了一个每转 120 脉冲的正交编码器，输出信号 A 和 B 将有 90 度的相移。这并不意味着每一转，编码器将产生 48

13、0 个脉冲。增加的脉冲只发生在控制器。问 如何选择每转脉冲数（PPR）？ TOP答当选择编码器的 PPR 值时，请记住一些简单的规则。请确认你选择的 PPR 值不会超过控制器或编码器的最高频率。尝试选择 PPR 接近你要显示的值，这样就消除或减少校准常数的必要。例如，如果你想每圈显示 12 英寸，就选择 PPR 为 12。如果你想显示 12.00 英寸，选择 1200PPR。然而不要错误地忘记了控制器输入的乘数。大多数控制器有 X2 或 X4 的逻辑。如果是 X2 逻辑，当显示 12.00 将变为您的 PPR 为 600;当 X4 逻辑时变为 PPR 为 300。这些选择给你期望的每一个单位只

14、有一个脉冲。记住当你你创建的 PPR 时，一定要记住频率。当选择 PPR 时，在最高转速下不能超过编码器能够处理的频率。相反的情况也是如此，请不要选择过低的 PPR，您的控制器不能识别信号。尝试选择您的 PPR，让您的校准常数为0.5 和 1 之间。 问 如何设置我的校准常数？ TOP答如果正确选择每转脉冲数（PPR）能够简化校准系数 。一旦 PPR 被选定，或者只要按照技术手册中的公式计算。当选择校准常数时，请记住越接近 1 越好。校准常数的值是您最好的编码器的每个脉冲的分辨率。问 Dynapar 编码器和我的系统之间的距离可以多远？ TOP答没有固定的答案。许多因素都会起作用，连接装置到一

15、起的最大电缆长度。使用长电缆的最大问题是电缆变得更容易受到噪音干扰。这是由于电缆的电容，电缆象天线一样起作用，同时通过电缆电源会有损耗。电缆的最大距离可以被获得，必须遵循以下一些基本的布线原则。使电缆远离产生大量的电气噪声的物体。这包括交流电机，电弧焊机，交流电源线和变压器。当使用带互补信号时，使用双绞线，当使用任何类型的信号时都要用屏蔽电缆。输出电压使用允许的最高电压。例如，如果编码器可以输出 5 到 24 伏，那就使用 24 伏。使用集电极开放或和差分接收器（ PM28S00 ）一起使用的差分线路驱动器输出，以便得到最大的漏/源电流源。 如果您使用的是编码器作为不止一个控制器的输入，请使用

16、信号放大器。这也是一个很好的方法，以提高信号传输的距离。当使用差分输入时，典型的差分线路驱动器最大距离为大约 100 英尺，集电极开路的距离大约是 35 英尺。 问 什么是零速传感器？ TOP答零速指示是一个单独的输出，应用中当速度低于一定的频率作为报警，不是零速出现。零速没法检测，只有跌落到一定频率以下可以被检测。当应用至关重要的和必须被监视时，这是非常有用地。 问 需要使用屏蔽电缆吗？ TOP答 是。强烈推荐使用屏蔽电缆。特别是使用在存在大量的电气噪声的区域。如果你有任何噪声问题，或者怀疑可能有，请使用屏蔽电缆。 问 为什么使用绝对值编码器？ TOP答首先，什么是绝对值编码器？绝对值编码器在每圈的每个位置都有唯一的编码。这样代替脉冲的输出，你可以获得二进制特殊值输出。当要求准确的位置时，这是非常有用的。绝对值编码器每圈的每个位置有唯一的二进制值，如果电源关闭，而当电源恢复时位置的实际值能够被识别。即使控制器丢失电源和过程被移动。 问 什么是格雷码？ TOP答格雷码是二进制码的一种形式。格雷码和二进制