晟昌電機編碼器的信號輸出
更新時(shí)間：2016-08-21 瀏覽次數：5604
晟昌電機編碼器安裝于電機軸上，電機旋轉時(shí)，編碼器會(huì )輸出隨轉速而變化的信號，傳送給變頻器的控制單元。編碼器的精度，直接影響了控制的精度。對于高精度定位的場(chǎng)合，使用分辨率低的編碼器是不能滿(mǎn)足控制要求的。
晟昌電機編碼器一般使用5VDC或24VDC電源供電，輸出脈沖、正余弦或數據信號。
1.脈沖信號
脈沖信號是速度控制場(chǎng)合常用的類(lèi)型，有集電極開(kāi)路NPN或PNP形式的，也有推挽式HTL電平和TTL電平的。對于集電極開(kāi)路的脈沖編碼器，其抗干擾能力差，通訊距離短，一般是為歐系廠(chǎng)商所唾棄的，但價(jià)格便宜，這正好符合日系產(chǎn)品的特點(diǎn)。脈沖編碼器有個(gè)關(guān)鍵參數是每轉脈沖數，比如每轉輸出2048個(gè)脈沖。脈沖信號是平頂的，有個(gè)很小的死區，正因為這個(gè)死區的存在，也限制了脈沖信號編碼器的精度。這種脈沖信號的編碼器一般有兩個(gè)脈沖通道，正向旋轉時(shí)，A通道信號B通道90度相位，反向時(shí)，A落后于B。這樣可以通過(guò)編碼器的信號知道電機的旋轉方向。另外，有些編碼器還有零脈沖，是用于信號校準的，電機每旋轉一圈就會(huì )輸出一個(gè)窄脈沖，也可能是別的脈沖形式。編碼器信號是高速脈沖信號，如果信號接收裝置在計數時(shí)有偏差，比如一圈編碼器發(fā)出2048個(gè)脈沖，而信號接收裝置只采集到了2047個(gè)，時(shí)間長(cháng)了會(huì )有累積誤差。有了零脈沖，每一轉都會(huì )糾正計數值，當然如果接收裝置采集到3000個(gè)脈沖時(shí)，仍然沒(méi)收到零脈沖，就應該有相應的故障信息報出來(lái)?？傊?，帶零脈沖以后，編碼器信號的監視功能會(huì )增加很多，提高了系統可用性。
電機在3000rpm旋轉時(shí)，分辨率2048的編碼器每分鐘有3000*2048=6144000個(gè)脈沖輸出，這個(gè)脈沖頻率是很高的，所以編碼器信號需要有專(zhuān)門(mén)的高速計數通道來(lái)讀取，向外輸出速度值或位置值，如果想直接讀取脈沖信號是不可能的，要捕捉編碼器的零脈沖也是很困難的，這個(gè)脈沖出現的太快了，一般不會(huì )把這個(gè)信號引入上游控制系統。
2.正余弦信號
輸出正余弦信號的晟昌電機編碼器與脈沖信號的類(lèi)似，電機每轉一圈就輸出比如2048個(gè)正弦波。A相為正弦信號，B相為余弦信號，零脈沖是脈沖信號。每個(gè)周期的HTL/TTL脈沖信號只有兩個(gè)電平，或高或低，這就是前面講到的死區，而正弦波信號在整個(gè)周期內是各不相同的，通過(guò)接收裝置對這個(gè)正弦信號進(jìn)行細分，可以得到更高的精度，正弦波的峰峰值一般在1V~1.2V之間，比如在編碼器上會(huì )有1Vpp的標記。比如一個(gè)脈沖數為2048的正余弦編碼器，每個(gè)正弦波細分2048份，那么電機每轉一圈可以有2048*2048=4194304個(gè)脈沖，比HTL/TTL編碼器的精度高得多，所以常用于高精度定位的場(chǎng)合。
說(shuō)到定位，即位置控制，伺服控制，運動(dòng)控制場(chǎng)合，zui常用的電機類(lèi)型是三相永磁同步電機，與異步電機不同的是，同步電機在運行前需要知道轉子的磁極位置，而通過(guò)編碼器就能直接得到轉子的磁極位置，不然就要加霍爾元件來(lái)識別磁極位置。磁極位置的識別是另一個(gè)話(huà)題了。
當將正余弦編碼器與同步電機配合使用時(shí)，還需要一路信號為記錄磁極位置。有一種稱(chēng)為帶C/D Track的正余弦編碼器，這個(gè)C/D Track每轉一圈輸出一個(gè)正弦波信號，在識別出電機磁極位置時(shí)，系統會(huì )記錄C/D Track和磁極位置的相位差并*保存，這樣根據C/D Track的電壓就可以得到電機轉子的磁極位置。
正余弦信號也有的帶有零脈沖，這與HTL/TTL脈沖編碼器的零脈沖功能是類(lèi)似的。
4.數據信號
以上講到的晟昌電機編碼器都是使用物理信號來(lái)反映轉速的，是增量型編碼器。如果要在斷電時(shí)也記錄電機轉子的位置，就需要使用值編碼器。值編碼器發(fā)出的是數據信號，常用的接口有SSI、EnDAT、HyperFace等，傳輸的信號是有實(shí)際意義的數據。由于值編碼器在斷電時(shí)仍然能記錄電機位置，所以常用于定位的場(chǎng)合，當它配合永磁同步電機使用時(shí)，也不需要C/D Track了。
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