編碼器應用十六問(wèn)（下）

九 絕對型旋轉編碼器選型價(jià)格

　　絕對編碼器單圈從經(jīng)濟型8位到高精度17位，價(jià)格可以從幾百元到1萬(wàn)多不等；

　　絕對編碼器多圈大部分用25位，輸出有SSI，總線(xiàn)Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet,價(jià)格也可以從3千多到1萬(wàn)多不等。

　　旋轉光電編碼器測量角度和長(cháng)度，已是很成熟的技術(shù)了，現今再用上高精度大量程的絕對型編碼器，大大提高了測量精度和可靠性，而且經(jīng)濟實(shí)用。就目前來(lái)看，其仍然是測量長(cháng)度的最多選擇。

　　十 從增量式編碼器到絕對式編碼器？

　　旋轉增量式編碼器以轉動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計數設備來(lái)知道其位置，當編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計數設備的內部記憶來(lái)記住位置。這樣，當停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數設備記憶的零點(diǎn)就會(huì )偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結果出現后才能知道。

　　解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計數設備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控自動(dòng)化程序中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機找零等方法。

　　比如，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開(kāi)機，我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點(diǎn)，然后才工作。

　　這樣的方法對有些工控項目比較麻煩，甚至不允許開(kāi)機找零（開(kāi)機后就要知道準確位置），于是就有了絕對編碼器的出現。

　　絕對編碼器光碼盤(pán)上有許多道刻線(xiàn)，每道刻線(xiàn)依次以2線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)……編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線(xiàn)的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱(chēng)為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

　　絕對編碼器由機械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計數，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。

　　由于絕對編碼器在位置定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應用于工控自動(dòng)化定位中。

　　測速度需要可以無(wú)限累加測量，目前增量型編碼器在測速應用方面仍處于無(wú)可取代的主流位置。

　　十一 能不能提示下選用絕對型編碼器應注意哪些事項？

　　（一）機械部分

　　1.測長(cháng)度還是測角度，測長(cháng)度如何通過(guò)機械方式轉換。測角度是360度內（單圈），還是可能過(guò)360度（多圈）。生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)方向旋轉循環(huán)工作，還是來(lái)回方向循環(huán)工作。

　　2.軸連接安裝形式，有軸型通過(guò)軟性聯(lián)軸器連接，還是軸套型連接。

　　3.使用環(huán)境：粉塵，水氣，震動(dòng)，撞擊

　　（二）電氣部分

　　1.連接的輸出接收部分是什么？

　　2.信號形式？

　　3.分辨率要求？

　　4.控制要求？

　　十二 從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器

　　旋轉單圈絕對式編碼器，以轉動(dòng)中測量光碼盤(pán)各道刻線(xiàn)，以獲取唯一的編碼，當轉動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以?xún)鹊臏y量，稱(chēng)為單圈絕對式編碼器。

　　如果要測量旋轉超過(guò)360度范圍，就要用到多圈絕對式編碼器。

　　編碼器生產(chǎn)廠(chǎng)家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤(pán)旋轉時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼唯一不重復，而無(wú)需記憶。

　　多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調試難度。

　　多圈式絕對編碼器在長(cháng)度定位方面的優(yōu)勢明顯，已經(jīng)越來(lái)越多地應用于工控定位中。

十三 絕對型編碼器的串行和并行輸出的詳細一點(diǎn)的信息？

　　并行輸出：

　　絕對型編碼器輸出的是多位數碼（格雷碼或純二進(jìn)制碼），并行輸出就是在接口上有多點(diǎn)高低電平輸出，以代表數碼的1或0，對于位數不高的絕對編碼器，一般就直接以此形式輸出數碼，可直接進(jìn)入PLC或上位機的I/O接口，輸出即時(shí)，連接簡(jiǎn)單。但是并行輸出有如下問(wèn)題：

　　1 必須是格雷碼，因為如是純二進(jìn)制碼，在數據刷新時(shí)可能有多位變化，讀數會(huì )在短時(shí)間里造成錯碼。

　　2 所有接口必須確保連接好，因為如有個(gè)別連接不良點(diǎn)，該點(diǎn)電位始終是0，造成錯碼而無(wú)法判斷。

　　3 傳輸距離不能遠，一般在一兩米，對于復雜環(huán)境，最好有隔離。

　　4 對于位數較多，要許多芯電纜，并要確保連接優(yōu)良，由此帶來(lái)工程難度，同樣，對于編碼器，要同時(shí)有許多節點(diǎn)輸出，增加編碼器的故障損壞率。