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一、编码器多少线的定义
编码器上标的  多少线(PPR, CPR,指的就是  每转输出脉冲的数量
①增量式编码器:常用  PPRPulse Per Revolution,脉冲/转),表示电机轴转一圈,A  相输出多少个脉冲。  
②绝对值编码器:也有分辨率,通常用位数(bit)或等效线数表示,比如  23bit  绝对值编码器分辨率  ≈ 223≈8,388,6082^{23} ≈ 8,388,608223≈8,388,608  个位置。  
1.png
二、增量编码器工作原理
1.光栅盘编码器内部有一个带透明间隙的圆盘(光栅盘),上面刻有  N  条刻线。  
2.光电传感器光源和光电对面板,通过光栅线与间隙产生光脉冲。  
<b>3.信号输出
A  相输出主脉冲  
B  相输出相位差  90°  的方波(用来判断方向)
Z  相输出每转一圈一个归零脉冲(用于找零)  
如果编码器是  1000PPR
A  相脉冲:每转输出  1000  个方波脉冲B  相脉冲:滞后  A    90°,用来判方向
<b>三、如何理解线数和分辨率
1.  电机转一圈的角度对应的脉冲数
假设:
编码器  1000 PPR电机轴转一圈  = 360°
则每个脉冲代表的电机角度:
2.png
所以  <b>线数越多,每个脉冲对应的角度越小,分辨率越高
2.  方向判别(A/B  相相位)
AB    90°相位差的作用是:
A  上升沿先于  B  上升沿  →  正转B  上升沿先于  A  上升沿  →  反转
<b>四倍计数法
有些伺服驱动器/运动控制器会采用  计数
A  上升沿  
A  下降沿  
B  上升沿  
B  下降沿  
每转得到的  有效脉冲数  = PPR × 4
例如  1000PPR  编码器  4×计数  → 4000 counts/rev(电机轴旋转角度  360°,每  count = 0.09°)。
这就是为什么  SV630N  MR-J4  伺服里会标:1000 PPR  编码器  →  驱动器可达到  4000 CPR
四、绝对值编码器的线数
绝对值编码器没有单纯脉冲,而是输出  二进制码或  Gray  表示角度位置。
23bit  编码器  →  每圈  2^23 ≈ 8,388,608  个位置  
②每个位置对应角度:
3.png
③绝对值编码器可以随时读出精确位置,不用找归零脉冲。  
五、编码器线数与电机控制的关系
1.位置精度
4.png
X = 1:单脉冲计数  
X = 4:四倍计数  
线数越高  →  分辨率越高  →  位置控制越精细
2.速度环采样
驱动器通过脉冲计数计算速度  
脉冲数越多  →  对速度环采样越精确  →低速平稳性更好  
3.伺服  PID  调节
  PPR  编码器  →  位置环更精细  → PID  可以更精准控制  
低速爬行更平滑,微小速度变化更可控  
4.惯量匹配和减速比
编码器线数高  →  伺服控制器采样脉冲更多  →  对负载惯量抵消能力更强  
对直线电机或丝杆应用尤其重要  
六、如何选择编码器线数
1.  粗略经验
应用
推荐  PPR
普通搬运、普通点胶、贴标
1000~2000PPR
高速包装、飞剪、追剪
2500~5000PPR
精密机械、半导体、直线电机
10000PPR  以上或     23bit  绝对值编码器
2.  实际计算方法
位置精度要求:机械需要多少角度或毫米精度  
驱动器四倍计数:乘以  4  
丝杆或齿轮减速比:编码器分辨率  ×  减速比  
选出的编码器线数应该满足系统  最小分辨率  ≤  所需精度
公式:
5.png
例如:
丝杆螺距  5 mm/转  
需要  0.01 mm  精度  
1000 PPR × 4 = 4000 counts/rev
6.png
完全满足要求。
七、总结
1.编码器线数  =  每转输出脉冲数
2.线数越多  →  分辨率越高  →  控制精度越高
3.A/B  相相位  →  可判别方向  →  可做四倍计数  → CPR = 4×PPR
4.增量编码器  →  位置相对值,需要回零参考
5.绝对值编码器  →  每一刻度都有唯一码,可随时读出
6.选择原则  →  根据机械精度、丝杆/轮齿传动、减速比和  PID  控制要求决定

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