编码器分辨率、精度和重复精度的区别
分辨率是编码器能够检测的单位运动,对于直线和旋转编码器有所不同。哪些算高分辨率、中分辨率和低分辨率呢?选择分辨率时要选择高于应用中的分辨率,因为后面会讲到精度和重复精度。
对于直线编码器
高分辨率:低于100 nm
中分辨率:200 nm -10 µm
低分辨率:高于50 µm
对于旋转编码器:
高分辨率:高于18位
中分辨率:13位 -17位
低分辨率:低于12位
精度是输出值与真实值之间的差距。即实际位置与编码器检测位置之间的差异。
即,高分辨率并不自动代表具有高精度,可以简单理解为没关系。
重复精度是在同一个实际位置取得的不同测量值之间的误差。重复精度会随着使用的老化和环境发生变化,很多手册里都不指出重复精度,一般可以包含在精度规格里。
重复精度良好并不一定表示精度良好,例如控制机械手的重复性运动,它对于重复精度就有很高要求。
我们目前生产和使用的传动装置大多采用的是半闭环控制方式,大多数的系统生产厂家均将位置编码器内置于驱动电机端部,间接测量执行部件的实际位置或位移。
编码器是一种光学式位置检测元件,编码盘直接装在电机的旋转轴上,以测出轴的旋转角度位置和速度变化,其输出信号为电脉冲。
编码器以读出方式来分,有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“1”还是“0”;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“1”还是“0”。
编码器以检测原理来分,有光学式、磁式、感应式和电容式。
编码器以测量方式来分,有直线型编码器(光栅尺、磁栅尺)、旋转型编码器。
编码器以信号原理(刻度方法及信号输出形式)来分,有增量型编码器、型编码器和混合式三种。
编码器的选型与使用
一、增量式编码器常用技术参数
分辨率与精度:
编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,或直接称编码器工作时每圈输出的脉冲数,一般在每转分度5~25000线。而精度是指每个读数与标准位置的大误差,两者不是一个概念,精度由码盘刻线、转轴同心度、材料的温度特性、电子读数的即时等各方面因数决定。
编码器码盘的材料:
有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
编码器机械外型:
机械安装尺寸,包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线方式;安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。
编码器以转轴类型分,有轴型和轴套型,轴套型又有半空型、全空型、大轴径型;以外形特征和安装法兰分,有同步法兰,夹紧法兰,紧凑型。
增量型编码器信号的连接
1、信号的匹配形式
A、集电极开路输出,这种输出方式通过使用编码器输出侧的三极管,将三极管的发射极引出端子连接至0V,断开集电极与+Vcc的端子并把集电极作为输出端。在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路。三极管的极性分NPN与PNP,后接收设备选型要匹配不可选错,这种输出电路简单经济,但选型面窄,传递距离根据放大管有远有近,但总体传递距离不远,且保护不够,较易损坏,大部分用在单机设备上而不是工程项目中。这种输出的电压依据供电,有5-12V输出和12-24V输出,这也要搞清楚才能确保信号的连接。
B、电压输出,这种输出方式通过使用编码器输出侧的三极管,将三极管的发射极引出端子连接至0V,集电子与+Vcc和负载之间增加一个电阻相连,并作为输出端。在编码器供电电压和信号接受装置的电压一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路。这是针对是PNP或NPN形式的接收设备的一种权宜,便于两者都可以连接,但现在这种电压接口往往已经做在了经济型PLC上了,如果是那样的PLC,还是应该直接选集电极开路输出的,或电压型的极性相当的编码器,因为如果选电压输出型的编码器PNP+电压的,而连接的PLC是NPN+电压的,就会有漏电流而产生错误。
以上信息由专业从事国产角度编码器报价的苏州必力信光电于2025/1/11 12:28:03发布
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