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值編碼器的“”定義

更新時(shí)間:2013-12-30      瀏覽次數(shù):1534

旋轉(zhuǎn)編碼器是工業(yè)中重要的機(jī)械位置角度、長(zhǎng)度、速度反饋并參與控制的傳感器,旋轉(zhuǎn)編碼器分增量值編碼器、值編碼器、值多圈編碼器。

從外部接收的設(shè)備上講(如伺服控制器、PLC),增量值是指一種相對(duì)的位置信息的變化,從A點(diǎn)變化到B點(diǎn)的信號(hào)的增加與減少的計(jì)算,也稱為“相對(duì)值",它需要后續(xù)設(shè)備的不間斷的計(jì)數(shù),由于每次的數(shù)據(jù)并不是獨(dú)立的,而是依賴于前面的讀數(shù),對(duì)于前面數(shù)據(jù)受停電與干擾所產(chǎn)生的誤差無法判斷,從而造成誤差累計(jì);而“式工作模式"是指在設(shè)備初始化后,確定一個(gè)原點(diǎn),以后所有的位置信息是與這個(gè)“原點(diǎn)"的位置,它無需后續(xù)設(shè)備的不間斷的計(jì)數(shù),而是直接讀取當(dāng)前位置值,對(duì)于停電與干擾所可能產(chǎn)生的誤差,由于每次讀數(shù)都是獨(dú)立不受前面的影響,從而不會(huì)造成誤差累計(jì),這種稱為接收設(shè)備的“式"工作模式。

而對(duì)于值編碼器的內(nèi)部的“值"的定義,是指編碼器內(nèi)部的所有位置值,在編碼器生產(chǎn)出廠后,其量程內(nèi)所有的位置已經(jīng)“"地確定在編碼器內(nèi),在初始化原點(diǎn)后,每一個(gè)位置獨(dú)立并具有*性,它的內(nèi)部及外部每一次數(shù)據(jù)刷新讀取,都不依賴于前次的數(shù)據(jù)讀取,無論是編碼器內(nèi)部還是編碼器外部,都不應(yīng)存在“計(jì)數(shù)"與前次讀數(shù)的累加計(jì)算,因?yàn)檫@樣的數(shù)據(jù)就不是“獨(dú)立"“*"“量程內(nèi)所有位置已經(jīng)預(yù)先確立"了,也就不符合“"這個(gè)詞的含義了。

所以,真正的編碼器的定義,是指量程內(nèi)所有位置的預(yù)先與原點(diǎn)位置的對(duì)應(yīng),其不依賴于內(nèi)部及外部的計(jì)數(shù)累加而獨(dú)立、*的編碼。

關(guān)于“式"編碼器的概念的“故意混淆"與認(rèn)識(shí)的誤區(qū)

   關(guān)于值編碼器,很多人的認(rèn)識(shí)還是停留在“停電"的位置保存這個(gè)概念,這個(gè)是片面而有局限性的,“值"編碼器不僅僅是停電的問題,對(duì)于接收設(shè)備,真正的“值"的意義在于其數(shù)據(jù)刷新與讀取無論在編碼器內(nèi)部還是外部,每一個(gè)位置的獨(dú)立性、*性、不依賴于前次讀數(shù)的“編碼",對(duì)于這個(gè)“"的定義市場(chǎng)上還是模糊不清的,為此有些商家就會(huì)對(duì)于此概念的“故意混淆":

混淆一:將接收設(shè)備的“式工作模式"與值編碼器的“式"的混淆。接收設(shè)備的“式"是指接收設(shè)備的無需不間斷計(jì)數(shù)累加,所有位置對(duì)于設(shè)備原點(diǎn)的“"工作模式,事實(shí)上這種模式通過增量編碼器+自身的計(jì)數(shù)累加裝置+電池記憶,一樣可以提供給設(shè)備“式"的位置信息,它與值編碼器的“編碼"*不是一個(gè)概念,它存在計(jì)數(shù)的誤差及累加誤差的可能性、計(jì)數(shù)裝置供電故障可能性、高速時(shí)計(jì)數(shù)無法響應(yīng)等可能性。

混淆二:將值單圈編碼器+內(nèi)部及外部的計(jì)數(shù)累加裝置與真正意義的值真多圈編碼器的混淆。值單圈+計(jì)圈計(jì)數(shù)裝置,它在360度以內(nèi)是值的,但是超過360度以后,它的位置就不是“獨(dú)立"“*"了,它是依靠?jī)?nèi)部或外部的計(jì)數(shù)來判斷多少圈內(nèi)的單圈位置信息的,這種內(nèi)部或外部的“計(jì)數(shù)裝置",與增量編碼器+計(jì)數(shù)裝置+電池記憶的性質(zhì)是一樣的,任何計(jì)數(shù)上的誤差,或者計(jì)數(shù)裝置工作時(shí)電源的瞬間故障,都會(huì)造成誤差而累計(jì)而無法判斷,造成欺騙性假化信息。而真正的值多圈編碼器,除了360度內(nèi)的位置都是*的以外,在超過360度后繼續(xù)有齒輪機(jī)械帶動(dòng)的值碼盤,仍然提供“獨(dú)立"“*"、不依賴于前次數(shù)據(jù)刷新讀取累加的編碼。實(shí)際上從“"這個(gè)定義上講,前面的那種單圈+計(jì)數(shù)累加裝置的“假多圈值編碼器",它就不能再叫“值多圈編碼器"了,盡管在360度以內(nèi)是的,但是超過360度的工作量程,就不再是“值編碼"了。

關(guān)于為什么要強(qiáng)調(diào)值編碼器的“"概念的定義,其意義在于:

*,      可以為每個(gè)軸位置提供一個(gè)的碼值。特別是在位置控制中,值編碼器無需計(jì)數(shù),可以實(shí)現(xiàn)直接的內(nèi)部高速讀數(shù)與外部輸出,此為值編碼器的“高速"及“經(jīng)濟(jì)"的特征,其可減輕了后續(xù)接收設(shè)備控制器的計(jì)算任務(wù),并且降低了其他附加的輸入部件的成本。 例如在多軸并行工作的工業(yè)機(jī)器人,可以實(shí)現(xiàn)高速多軸的并行同步工作。以及各種需要多軸同步的控制領(lǐng)域。

第二,     無需計(jì)數(shù)的值編碼器在電源啟動(dòng)后或者內(nèi)部及外部電源故障,不需要參考驅(qū)動(dòng),在電源正常后即可獲得當(dāng)前的準(zhǔn)確位置。而在各種工業(yè)電氣環(huán)境下的復(fù)雜干擾情況下(例如變頻器與電機(jī)的干擾),由于值編碼器其原始的位置信息是的,而不會(huì)受干擾的影響。上述特征,決定了這種編碼器的安全可靠性特征,可使用在具有安全要求的場(chǎng)合,例如風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)、港口機(jī)械同步于定位、起重機(jī)械、建筑機(jī)械(塔吊)、電梯、工程機(jī)械、鋼鐵冶金、石油化工、水利電力、醫(yī)療設(shè)備雷達(dá)火炮回轉(zhuǎn)裝置、太陽能跟蹤回轉(zhuǎn)裝置等,以及重工業(yè)、核工業(yè)、汽車制造等領(lǐng)域的大型工業(yè)機(jī)器人。

第三,     在今天,快速可靠的數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)是值編碼器的核心要素之一,工業(yè)用的標(biāo)準(zhǔn)的Canopen、Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線,Profinet、Eerthnet工業(yè)以太網(wǎng),Endat2.2、Hiperface、Biss、高速含CRC數(shù)據(jù)安全的RS485等伺服與機(jī)器人高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,原來用“脈沖"方式發(fā)送信息的增量值編碼器是無法實(shí)現(xiàn)的。此為值編碼器的高速總線式特征。

第四,     值編碼器高位數(shù)的分辨率特征,由于無需內(nèi)部與外部的計(jì)數(shù)而直接輸出數(shù)字信號(hào),所以不再受讀取“脈沖"及“累加"而在高速中響應(yīng)速度跟不上的困惑,先進(jìn)的數(shù)字與模擬技術(shù)的混合,值編碼器已經(jīng)能夠做到高位數(shù)分辨率,例如德國(guó)值編碼器的單圈的25位(360度內(nèi)225次方分割),這種高分辨率可滿足于伺服電機(jī)與機(jī)器人高速定位及zui小步距抖動(dòng)。例如在加速度、加加速度等高位次位置導(dǎo)數(shù)的計(jì)算(運(yùn)動(dòng)剛性),機(jī)器人手臂前端的zui小晃動(dòng)準(zhǔn)確定位等。

綜合上述的對(duì)于值編碼器“"的定義,在具有高速、安全性等特征的應(yīng)用場(chǎng)合要求下,一定不能使用那種有混淆意義的“編碼器"或“假值多圈編碼器",而必須用真正意義上的值編碼器或值真多圈編碼器,及任何不依賴于計(jì)數(shù)的(無論內(nèi)部還是外部,有電池?zé)o電池的),所有的位置獨(dú)立、*、,以確保數(shù)據(jù)的可靠與高速準(zhǔn)確性。

請(qǐng)廣大用戶在選型及使用值編碼器時(shí),請(qǐng)確定其內(nèi)部是否為上述介紹的“編碼",以保證使用的效用。

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