了解REXROTH編碼器的基礎(chǔ)資料有哪些

REXROTH編碼器是種集光、機(jī)、電為體的數(shù)字化檢測(cè)裝置,它具有分辨率高、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用可靠、易于維護(hù)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。REXROTH編碼器高的系列工業(yè)化產(chǎn)品,在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、雷達(dá)、光電經(jīng)緯儀、地面指揮儀、高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等諸多域中得到了廣泛的應(yīng)用。光電編碼器可以定義為:種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換,將輸軸_上的機(jī)械、幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器,它主要用于速度或位置(角度)的檢測(cè)。典型的光電編REXROTH編碼器碼器由碼盤(pán)( Disk)、檢測(cè)光柵( Mask).光電轉(zhuǎn)換電路 (包括光源、光敏器件、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路)、機(jī)械部件等組成。般來(lái)說(shuō),根據(jù)REXROTH編碼器產(chǎn)生脈沖的方式不同,可以分為增量式、式以及復(fù)合式三大類。按編碼器運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)分,可以分為旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種。由于直線式運(yùn)動(dòng)可以借助機(jī)械連接轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng),反之亦然。

因此,只有在那些結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)方式都有利于使用直線式光電編碼器的場(chǎng)合才予使用。旋轉(zhuǎn)式光電編碼器容易做成全封閉型式,易于實(shí)現(xiàn)小型化,傳感長(zhǎng)度較長(zhǎng),具有較長(zhǎng)的環(huán)境適用能力,因而在實(shí)際工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,在本書(shū)中主要針對(duì)旋轉(zhuǎn)式光電編碼器,如不特別說(shuō)明,所提到的光電編碼器則指旋轉(zhuǎn)式光電編碼器。

REXROTH編碼器的特點(diǎn)是每產(chǎn)生個(gè)輸出脈沖信號(hào)就對(duì)應(yīng)于個(gè)增量位移,但是不能通過(guò)輸出脈沖區(qū)別出在哪個(gè)位置上的增量。它能夠產(chǎn)生與位移增量等值的脈沖信號(hào),其作用是提供種對(duì)連續(xù)位移量離散化或增量化以及位移變化(速度)的傳感方法,它是相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位置增量,不能夠直接檢測(cè)出軸的位置信息。

一般來(lái)說(shuō), REXROTH編碼器輸出A、B兩相互差電度角的脈沖信號(hào)(即所謂的兩組正交輸出信號(hào)) , 從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向。同時(shí)還有用作參考零位的Z相標(biāo)志(指示)脈沖信號(hào),碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)周，只發(fā)出個(gè)標(biāo)志信號(hào)。標(biāo)志脈沖通常用來(lái)指示機(jī)械位置或?qū)Ψe累量清零。REXROTH編碼器主要由光源、碼盤(pán)、檢測(cè)光柵、 光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路組成,如圖1-1所示。碼盤(pán)上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙,相鄰兩個(gè)透光縫隙之間代表個(gè)增量周期;檢測(cè)光柵上刻有A、B兩組與碼盤(pán)相對(duì)應(yīng)的透光縫隙,用以通過(guò)或阻擋光源和光電檢測(cè)器件之間的光線。它們的節(jié)距和碼盤(pán)上的節(jié)距相等,并且兩組透光縫隙錯(cuò)開(kāi)1/4節(jié)距,使得光電檢測(cè)器件輸出的信號(hào)在相位上相差電度角。

當(dāng)碼盤(pán)隨著被測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)光柵不動(dòng)，光線透過(guò)碼盤(pán)和檢測(cè)光柵上的透過(guò)縫隙照射到光電檢測(cè)器件上，光電檢測(cè)器件就輸出兩組相位相差電度角的近似于正弦波的電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)處理，可以得到被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角或速度信息。REXROTH編碼器輸出信號(hào)波形

REXROTH編碼器的優(yōu)點(diǎn)是:原理構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn);機(jī)械平均壽命長(zhǎng),可達(dá)到幾萬(wàn)小時(shí)以上;分辨率高;抗干擾能力較強(qiáng),信號(hào)傳輸距離較長(zhǎng)，可靠性較高。

其缺點(diǎn)是它無(wú)法直接讀出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置信息。1.2.2基本技術(shù)規(guī)格

在REXROTH編碼器的使用過(guò)程中,對(duì)于其技術(shù)規(guī)格通常會(huì)提出不同的要求,其中zui關(guān)鍵的就是它的分辨率、精度、輸出信號(hào)的穩(wěn)定性、響應(yīng)頻率、信號(hào)輸出形式。

(1)分辨率

REXROTH編碼器的分辨率是以編碼器軸轉(zhuǎn)動(dòng)周所產(chǎn)生的輸出信號(hào)基本周期數(shù)來(lái)表示的,即脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)(PPR)。碼盤(pán)上的透光縫隙的數(shù)目就等于編碼器的分辨率,碼盤(pán)上刻的縫隙越多,編碼器的分辨率就越高。在I業(yè)電氣傳動(dòng)中,根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì)象,可選擇分辨率通常在