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让您更加了解编码器

时间:2014-04-09 浏览次数:5519

  先说一下编码器的分类吧。编码器可按以下方式来分类:
  
  1、按码盘的刻孔方式不同分类
  
  (1)增量型:就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号,
  
  然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲),通常为A相、B相、Z相输出,A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。
  
  (2)值型:就是对应一圈,每个基准的角度发出一个*与该角度对应二进制的数值,通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。
  
  2、按信号的输出类型分为:电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
  
  3、以编码器机械安装形式分类
  
  (1)有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
  
  (2)轴套型:轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
  
  4、以编码器工作原理可分为:光电式、磁电式和触点电刷式。
  
  编码器的主要作用
  
  它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。
  
  编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。一般地,旋转编码器也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给变频器,从而调节变频器的输出数据。故障现象:1、旋转编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,变得运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“PG断开”...联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电子电路来处理。编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理.编码器一般分为增量型与型,它们存着zui大的区别:在增量编码器的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里,每个位置的输出代码的读数是*的;因此,当电源断开时,型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的;不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。
  
  编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。
  
  编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一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”。
  
  按照工作原理编码器可分为增量式和式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
  
  旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
  
  编码器由机械位置决定的每个位置的*性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
  
  由于编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。
  
  编码器的发展
  
  从行业来看,电梯、机床和伺服电机配套是编码器的重点应用领域,占整体应用市场53%的市场份额。纺织机械、包装机械和印刷机械等领域市场份额较小,编码器一般不直接进入这三个行业,编码器生产企业的竞争主要集中在给这些机械行业提供伺服电机的电机生产厂环节。起重机械市场份额也较小,仅占4%-5%。在冶金和电子行业等项目型行业,编码器应用比例较低,仅占14%的市场份额。此外,编码器在医疗机械、风电、汽车生产线、混合动力汽车、水利、轨道交通等领域也有一定应用,但应用比例较低。
  
  2010年风电行业自动化产品需求增长达到了50%以上,而电梯、伺服电机、纺织机械以及机床等编码器的主要应用领域增长也比较明显,是拉动增长的主要来源。
  
  从厂商来看,欧美品牌占据市场,占三分之一以上的市场份额,产品价格定位,在重工和风电等新能源领域具有优势;日韩品牌主要占据中端市场,也占三分之一以上的市场份额,产品价格定位中端,在电梯、机床、伺服电机等行业应用较为广泛;而大陆企业主要参与中低端市场的竞争,产品价格较低,以占市场近半销售量仅获得25%的大陆市场销售份额。
  
  市场份额较高的企业包括Heidenhain、Tamagawa、Nemicon、Yuheng、Baumer、Rep、P+F、Danaher、Koyo、Omron等。其中前三名企业市场份额占市场总额的将近50%,市场集中度较高,各企业主要针对的应用行业集中性较高、行业竞争较少。主流厂商业绩增长幅度也有明显差距,增长幅度zui大的为60%,增长幅度zui小的低于10%。
  
  编码器分为值型和增量型。值编码器的价格大约是增量型编码器的4倍以上,国内市场上70%的应用是价格相对经济的增量型编码器,主要应用在如包装、纺织、电梯等行业中仅要求测量转速及对位置测量要求不高的机器设备上。而在高精度机械设备或钢铁、港口及起重等重工业行业,由于对测量的精度要求相对较高,更多情况会使用值编码器。在这些重工业行业应用中,由于工况比较恶劣,所以对编码器的抗冲击和振动等指标要求较高。
  
  随着机械设备自动化程度的提高,编码器产品的应用领域也越来越广泛,客户已不再满足于编码器仅能将物理的旋转信号转换为电信号,还要求编码器集成度更高,产品更加耐用,并且希望能在值编码器中出现更丰富的接口方式,使更多的设备实现智能化。
  
  整个工业市场中生产安全及通信安全越来越被重视,国家层面也开始对产品的安全性能提出要求,编码器在安全标准方面也有相应规范,但由于国内编码器市场对产品技术要求相对较低,客户对中低端产品更为青睐。
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