绝对值编码器的特点是什么?如何选型?

旋转编码器被广泛的应用,它是能够精准的对测量物的位置角度、长度、速度给与反馈并参与控制的传感器。旋转编码器按照数值类型又分为绝对值旋转编码器增量旋转编码器

那什么是绝对值旋转编码器?

绝对值旋转编码器(即绝对值编码器)(Absolute Rotary Encoder)可以直接读取旋转轴的绝对位置,无需进行初始化或归零操作。常用于电机定位或测速系统。绝对值编码器的位置是由输出代码的读数来确定的,在一转内每个位置的读数是唯一的。因此,当电源断开或被测设备移位时,绝对值编码器不会丢失实际位置,也就是我们常说的掉电记忆、断电记忆或掉电运行仍记忆。绝对值编码器量程范围内所有位置都是唯一不重复的数字,且不依赖于内部与外部的计数累加,一旦重新上电,绝对值编码器反馈的仍然是当前最新的位置信息。由于其高精度和无需初始化的特点,绝对值旋转编码器常用于需要高精度测量的场合,如机床、医疗设备等。

增量旋转编码器(Incremental Rotary Encoder)只能测量旋转轴的相对位置变化,无法直接读取绝对位置。当旋转编码器旋转时,输出信号会随之变化,从而可以确定旋转轴的相对位置变化。由于其简单的结构和低成本,增量旋转编码器广泛应用于自动化控制、机器人等领域。

举个例子:从外部接收的设备上讲(如单片机、PLC),增量值是指一种相对的位置信息的变化,从A点变化到B点的脉冲信号的增加与减少的计算,也称为相对脉冲,它需要后续设备的不间断的计数,由于每次的数据并不是独立的,而是依赖于前面的读数累计,对于前面数据受停电与干扰所产生的误差无法判断,从而造成累计误差;

绝对值编码器是指在设备初始化后,确定一个原点(零点),以后所有的位置信息是与这个原点的绝对位置相关,它无需后续设备的不间断的计数,而是直接读取当前位置值,由于每次读数都是独立不受前面数据的影响,从而不会造成误差累计。再简单一点的例子就是时钟的刻度,时钟每一个刻度都是唯一的。

综上所述,我们可知绝对值编码器的特点:

掉电记忆、无需找参考点,

可任意位置设置零点,

多种通信协议

抗干扰性强,耐腐蚀,抗震动

高精度,高稳定性,高可靠性

那么绝对值编码器的应用领域有哪些呢?

绝对值编码器常应用于纺织机械,灌溉机械,造纸印刷,水利闸门,机械人及机械手臂,港口起重机械,钢铁冶金设备,起重机械设备,精密测量设备,机床,食品机械,自动驾驶等。

编码器应用领域-农业

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如何选择绝对值编码器?

了解了绝对值编码器的特点和应用之后,那应该如何选择绝对值编码器的型号呢?

决定一个绝对值编码器的关键参数是:通信协议、量程、连接轴类型、分辨率等。

首先最重要的一点是绝对值编码器的通信协议,如果是已经有读取设备了(比如单片机、PLC等),那么直接根据所使用的读取设备来确定编码器的协议,读取设备支持哪种协议就选择哪种。绝对值编码器通信协议主要有RS485,ModbusRTU,CAN,RS232,SSI,BISS模拟量4-20mA,0-5V,0-10V等;

欧艾迪绝对值编码器支持采集设备类型

第二个参数是量程,绝对值编码器的量程主要是指绝对值编码器的掉电记忆的范围,即单圈绝对值编码器还是多圈绝对值编码器,具体的圈数;

如果我们只需要测量0~360°以内的旋转角度,那直接选择单圈绝对值编码器就可以了,比如机械臂,一般旋转不会超过1圈。

如果我们要测量超过360°,那就需要选择多圈绝对值编码器,因为绝对值编码器超出指定的圈数之后,会从零点从新开始计数。

比如塔吊塔基提升高度的测量,整个行程电机轴要旋转一千多圈(例如1100转),如果编码器是与电机轴同轴连接的,那就需要选择大于实际需要的旋转圈数,比如选择1200圈的绝对值编码器。这样在塔吊整个升降过程中,编码器才能掉电记忆。

那我们在不知道行程是多少的时候,是不是选择圈数越多的编码器就越好呢?理论上是这样的,但是一般不同量程的绝对值编码器,销售价格不同,在控制编码器成本的情况下,尽量选择稍微大于测量行程的绝对值编码器就可以了。

第三个需要确定的参数是连接轴类型。连接轴类型,比如实心轴,盲孔,通孔,以及对应的尺寸;这个参数根据设计设备的机械结构来选,是安装实心轴4mm,6mm,8mm,还是盲孔,通孔等。

第四个参数就是编码器的分辨率。一般就是10位,12位,14位,15位,16位,17位等,绝对值编码器的分辨率也就是编码器旋转一圈0~360°范围,最多能输出多少个位置值,比如16位分辨率的编码器,编码器旋转一圈就能输出65536个绝对位置值。多圈绝对值编码器的分辨率,也是表示一圈输出的位置值数量,如果要计算总的位置值数量,就是分辨率*圈数;比如16圈16位的绝对值编码器,总的位置值数量就是1048576个位置值。有些编码器厂家或供应商会将这样的编码器称为20位的多圈绝对值编码器,他们就是将圈数和分辨率合到一起计算了。

影响绝对值编码器分辨率或精度的参数主要是指单圈的分辨率,而不是将旋转的圈数也计算入内,需要能区分开来,别被混淆视听了。

其他参数,比如是否需要防水,防水等级的要求是多少;是否需要防爆,这些都是属于环境及应用场景上的要求,只需要根据实际需求来选就可以了。

综合考虑以上因素,建议在选型过程中,与编码器供应商或技术专家进行详细沟通,以获取更多专业建议和技术支持。

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