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编码器类型:完整指南

关于编码器的类型,精度控制在需要电机的应用中至关重要。当您的电路出现精密控制问题时,首先想到的是步进电机。

然而,并非所有情况都需要这种极端措施。因此,如果您需要对旋转电机轴等小型项目进行精确控制,那么您正在阅读正确的文章。

解决这些问题的一个简单方法是使用编码器电机。

对于精密控制问题,编码器是更便宜、更简单的解决方案。但是,可能很难理解它是如何工作的。

幸运的是,我们写这篇文章是为了向您展示编码器的工作原理、类型和各种应用程序。

你准备好了吗?让我们潜入水中!

什么是编码器电机

如果您处于步进电机效率低下且成本高昂的情况 - 编码器电机就是您所需要的。

与步进电机不同,编码器电机的背面有一个旋转编码器,可向系统发送反馈信号。

如何?嗯,它使用旋转编码器来跟踪电机轴的位置和速度。

这是最好的部分。

市场上有各种各样的编码器电机。其中一些电机是绝对的或增量的,而另一些是磁性的或光学的。

也就是说,编码器的类型很大程度上取决于大小、形状和应用类型。

编码器图

编码器的工作原理

任何带有标签 A 和 B 的旋转编码器都有两个输出。有时,这两个输出执行类似的功能,即产生信号。这些信号可以是磁性的、光学的和电阻性的。最常见的是光学编码器,它根据光线的中断发出信号。

这是一个让事情更容易理解的例子。根据制造商的不同,我们可以将旋转编码器想象成用 GND 或 Vcc(电压公共集电极)制成的编码器内部的针迹。当编码器旋转运动时,公共端接触A端或B端。

如果编码器顺时针旋转,触点 A 将首先变为高电平,然后是触点 B。换句话说,无论旋转方向如何(逆时针或顺时针),都会有 90 度的相移。

双二进制编码器

此外,您可以使用微控制器轻松检测到这种相移。它可以帮助您确定旋转方向。执行此操作后,如果您有齿轮编码器电机,您可以增加或减少显示 RPM 或旋转度数的计数器。

电机编码器的类型

如前所述,有多种编码器类型,具有不同的特征、形状和尺寸。但是,这里是您可以在市场上找到的主要编码器电机类型。

交流电机编码器

直流电机并不是唯一带有编码器的电机。市场上也有带编码器的交流电机。交流感应是控制系统和通用应用的常见选择。为什么?因为这样的应用具有长寿命和低成本。您可以在需要速度控制的车床中找到这些类型的电机。

交流电机编码器的另一个应用是机器人。编码器在应用过程中始终提供有关机器人运动位置和路径的信息。

步进电机编码器

我们知道你在想什么。为什么步进电机要与编码器一起工作?毕竟,精确控制是步进电机最擅长的。

但这种情况并非如此。

虽然步进电机擅长精确控制,但编码器对步进电机的性能仍然有很大的影响。因此,步进电机编码器是集成了编码器的步进电机。

我们将带有编码器集成的步进电机系统称为闭环步进电机。与开环电机相比,这些电机提供更高的稳定性、平稳性和更高的扭矩。

步进电机编码器提供闭环反馈控制。也避免了步进电机造成的失步。另外,我们可以将步进电机编码器分为光学编码器和旋转编码器。

直流电机编码器

这些是您可以在市场上找到的最常见的编码器电机类型。通常,它是一种通用直流电机,其背面带有一个磁性编码器。在前面,可能有一个齿轮组件,可以降低转速并增加扭矩。

此外,编码器为系统提供闭环反馈,可让您调整每分钟的转数并驱动以实现精确的速度控制。

换句话说,您可以控制直流电机中反馈的速度。这是可能的,因为直流电机编码器提供了一种允许您测量转子速度的机制。

伺服电机编码器

伺服电机的应用已成为液压、气动和其他一些机电运动形式的流行替代品。

此外,您还可以将带有编码器的伺服电机用于各种应用,包括工厂自动化、机器人技术和其他精密控制操作。

伺服电机编码器以合理的价格提供高扭矩技术、小尺寸和高效率。此外,它还是世界各地生产设施的首选。

T编码器技术类型

以下是您可以选择的不同类型的旋转编码器 - 取决于您的应用。

线性编码器

线性编码器在工业自动化和控制应用中很常见。该设备使用线性标尺来确定其位置。

线性编码器

在这个刻度上,有一个传感器可以读取刻度并确定位置。此外,数字游标卡尺是线性编码器的完美示例。

您可以在工业自动化工具等高精度仪器中找到线性编码器。

此外,您可以将线性编码器视为绝对或增量。

光学编码器

光学编码器是此列表中使用最广泛的编码器。其组成部分是光源、光检测电路和编码盘。

它是一种运动感应设备,使用码盘发出的光来监测轴的运动。也就是说,这个编码器是根据光的中断给出反馈的。

光学编码器

它是这样工作的:

首先,给设备加电打开光源。然后,光源发出一束光,该光束穿过带有图案和不透明线的透明编码盘。

接下来,光电探测器拾取光束并对其做出响应。因此,此过程会产生一个正弦波形,该波形会转换为脉冲序列或方波。我们称光电探测器为光探测器电路。

脉冲信号亮=亮,无亮=灭。然后这些信号通过电子板传输到计数器。最后,计数器发送信号并产生适当的功能(旋转、停止等)。

增量编码器

这种类型的编码器将轴的位置或角运动转换为数字或模拟代码。它使用此代码来挑选运动或位置。也是最常用的旋转编码器之一。

您还可以在电机速度和定位反馈应用中使用增量编码器。此类应用包括重型、伺服/轻型和工业应用。

此外,增量编码器提供出色的速度和距离反馈。此外,它不需要多个传感器,因此系统简单且便宜。

增量编码器的唯一限制是提供更改信息。为此,编码器需要使用参考设备来计算运动。

增量编码器

绝对编码器

绝对编码器是这个列表中最有趣的编码器。它测量真实或绝对角度位置。它与只计算角位置变化的增量编码器相反。

这就是事情变得有趣的地方。

上电确定编码器是绝对编码器还是增量编码器。因此,如果编码器通过“唤醒和震动”过程来获取其位置,那么它就是增量的。如果它不需要运动来输出它的位置,那么它就是绝对的。

绝对编码器可以提供数字信号或模拟信号作为其输出。这些信号包括串行同步接口 (SSI) 和 0-10v 或 4-20mA。

角度编码器

编码器的应用

以下是编码器的一些不同应用:

航天

当在恶劣的环境条件下运行时,编码器可在航空航天应用中提供高精度的运动反馈。

航天

滚珠丝杠定位

编码器在连接到驱动电机或驱动换档的末端时提供运动反馈。

滚珠丝杠定位

自动驾驶汽车和机器人

编码器为自动化机器人中的应用提供精确的运动反馈。

自动机器人

剪切 - 至 - 长度

在这里,编码器产生固定数量的脉冲。这些脉冲传送到控制器并确定行程长度。

四舍五入

为您的产品设计选择完美的编码器至关重要。这就是为什么有必要了解四种编码器技术和编码器电机之间的区别。

编码器配置

随着技术的变化,请确保您选择适合您的位置反馈要求的编码器。

好了,您需要了解的有关编码器、类型和不同应用程序的所有内容就到此结束。如果您需要有关编码器的更多信息,请随时与我们联系,我们很乐意为您提供帮助。


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