產(chǎn)品分類
讓您更加了解編碼器
更新時間:2014-04-09 瀏覽次數(shù):7794
先說一下編碼器的分類吧。編碼器可按以下方式來分類:
1、按碼盤的刻孔方式不同分類
?。?)增量型:就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號,
然后對其進行細分,斬波出頻率更高的脈沖),通常為A相、B相、Z相輸出,A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。
?。?)值型:就是對應一圈,每個基準的角度發(fā)出一個*與該角度對應二進制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。
2、按信號的輸出類型分為:電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅(qū)動輸出。
3、以編碼器機械安裝形式分類
?。?)有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。
?。?)軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。
4、以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點電刷式。
編碼器的主要作用
它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串數(shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器,這些脈沖能用來控制角位移,如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,也可用于測量直線位移。
編碼器產(chǎn)生電信號后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來處理。這些傳感器主要應用在下列方面:機床、材料加工、電動機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設備。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn),該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個紅外光源垂直照射,這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上,該接收器覆蓋著一層光柵,稱為準直儀,它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的光變化,然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應的電變化。一般地,旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個速度信號,這個信號要反饋給變頻器,從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象:1、旋轉(zhuǎn)編碼器壞(無輸出)時,變頻器不能正常工作,變得運行速度很慢,而且一會兒變頻器保護,顯示“PG斷開”...聯(lián)合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平,并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖,這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式,必須與編碼器pg的型號相對應。一般而言,編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種,其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口,因此選擇合適的pg卡型號或者設置合理.編碼器一般分為增量型與型,它們存著zui大的區(qū)別:在增量編碼器的情況下,位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量確定的,而型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是*的;因此,當電源斷開時,型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當前的,有效的;不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標記。
編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全,一般都是的,如電梯型編碼器、機床編碼器、伺服電機型編碼器等,并且編碼器都是智能型的,有各種并行接口可以與其它設備通訊。
編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。
按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),而與測量的中間過程無關(guān)。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,通過計數(shù)設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數(shù)設備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數(shù)設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點,編碼器每經(jīng)過參考點,將參考位置修正進計數(shù)設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
編碼器由機械位置決定的每個位置的*性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來越多地應用于工控定位中。
編碼器的發(fā)展
從行業(yè)來看,電梯、機床和伺服電機配套是編碼器的重點應用領(lǐng)域,占整體應用市場53%的*。紡織機械、包裝機械和印刷機械等領(lǐng)域*較小,編碼器一般不直接進入這三個行業(yè),編碼器生產(chǎn)企業(yè)的競爭主要集中在給這些機械行業(yè)提供伺服電機的電機生產(chǎn)廠環(huán)節(jié)。起重機械*也較小,僅占4%-5%。在冶金和電子行業(yè)等項目型行業(yè),編碼器應用比例較低,僅占14%的*。此外,編碼器在醫(yī)療機械、風電、汽車生產(chǎn)線、混合動力汽車、水利、軌道交通等領(lǐng)域也有一定應用,但應用比例較低。
2010年風電行業(yè)自動化產(chǎn)品需求增長達到了50%以上,而電梯、伺服電機、紡織機械以及機床等編碼器的主要應用領(lǐng)域增長也比較明顯,是拉動增長的主要來源。
從廠商來看,歐美品牌占據(jù)市場,占三分之一以上的*,產(chǎn)品價格定位,在重工和風電等新能源領(lǐng)域具有優(yōu)勢;日韓品牌主要占據(jù)中端市場,也占三分之一以上的*,產(chǎn)品價格定位中端,在電梯、機床、伺服電機等行業(yè)應用較為廣泛;而大陸企業(yè)主要參與中低端市場的競爭,產(chǎn)品價格較低,以占市場近半銷售量僅獲得25%的大陸市場銷售份額。
*較高的企業(yè)包括Heidenhain、Tamagawa、Nemicon、Yuheng、Baumer、Rep、P+F、Danaher、Koyo、Omron等。其中前三名企業(yè)*占市場總額的將近50%,市場集中度較高,各企業(yè)主要針對的應用行業(yè)集中性較高、行業(yè)競爭較少。主流廠商業(yè)績增長幅度也有明顯差距,增長幅度zui大的為60%,增長幅度zui小的低于10%。
編碼器分為值型和增量型。值編碼器的價格大約是增量型編碼器的4倍以上,國內(nèi)市場上70%的應用是價格相對經(jīng)濟的增量型編碼器,主要應用在如包裝、紡織、電梯等行業(yè)中僅要求測量轉(zhuǎn)速及對位置測量要求不高的機器設備上。而在高精度機械設備或鋼鐵、港口及起重等重工業(yè)行業(yè),由于對測量的精度要求相對較高,更多情況會使用值編碼器。在這些重工業(yè)行業(yè)應用中,由于工況比較惡劣,所以對編碼器的抗沖擊和振動等指標要求較高。
隨著機械設備自動化程度的提高,編碼器產(chǎn)品的應用領(lǐng)域也越來越廣泛,客戶已不再滿足于編碼器僅能將物理的旋轉(zhuǎn)信號轉(zhuǎn)換為電信號,還要求編碼器集成度更高,產(chǎn)品更加耐用,并且希望能在值編碼器中出現(xiàn)更豐富的接口方式,使更多的設備實現(xiàn)智能化。
整個工業(yè)市場中生產(chǎn)安全及通信安全越來越被重視,國家層面也開始對產(chǎn)品的安全性能提出要求,編碼器在安全標準方面也有相應規(guī)范,但由于國內(nèi)編碼器市場對產(chǎn)品技術(shù)要求相對較低,客戶對中低端產(chǎn)品更為青睞。
1、按碼盤的刻孔方式不同分類
?。?)增量型:就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號,
然后對其進行細分,斬波出頻率更高的脈沖),通常為A相、B相、Z相輸出,A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。
?。?)值型:就是對應一圈,每個基準的角度發(fā)出一個*與該角度對應二進制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。
2、按信號的輸出類型分為:電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅(qū)動輸出。
3、以編碼器機械安裝形式分類
?。?)有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。
?。?)軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。
4、以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點電刷式。
編碼器的主要作用
它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串數(shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器,這些脈沖能用來控制角位移,如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,也可用于測量直線位移。
編碼器產(chǎn)生電信號后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來處理。這些傳感器主要應用在下列方面:機床、材料加工、電動機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設備。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn),該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個紅外光源垂直照射,這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上,該接收器覆蓋著一層光柵,稱為準直儀,它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的光變化,然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應的電變化。一般地,旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個速度信號,這個信號要反饋給變頻器,從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象:1、旋轉(zhuǎn)編碼器壞(無輸出)時,變頻器不能正常工作,變得運行速度很慢,而且一會兒變頻器保護,顯示“PG斷開”...聯(lián)合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平,并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖,這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式,必須與編碼器pg的型號相對應。一般而言,編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種,其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口,因此選擇合適的pg卡型號或者設置合理.編碼器一般分為增量型與型,它們存著zui大的區(qū)別:在增量編碼器的情況下,位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量確定的,而型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是*的;因此,當電源斷開時,型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當前的,有效的;不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標記。
編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全,一般都是的,如電梯型編碼器、機床編碼器、伺服電機型編碼器等,并且編碼器都是智能型的,有各種并行接口可以與其它設備通訊。
編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。
按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),而與測量的中間過程無關(guān)。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖,通過計數(shù)設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數(shù)設備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數(shù)設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點,編碼器每經(jīng)過參考點,將參考位置修正進計數(shù)設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
編碼器由機械位置決定的每個位置的*性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數(shù),什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來越多地應用于工控定位中。
編碼器的發(fā)展
從行業(yè)來看,電梯、機床和伺服電機配套是編碼器的重點應用領(lǐng)域,占整體應用市場53%的*。紡織機械、包裝機械和印刷機械等領(lǐng)域*較小,編碼器一般不直接進入這三個行業(yè),編碼器生產(chǎn)企業(yè)的競爭主要集中在給這些機械行業(yè)提供伺服電機的電機生產(chǎn)廠環(huán)節(jié)。起重機械*也較小,僅占4%-5%。在冶金和電子行業(yè)等項目型行業(yè),編碼器應用比例較低,僅占14%的*。此外,編碼器在醫(yī)療機械、風電、汽車生產(chǎn)線、混合動力汽車、水利、軌道交通等領(lǐng)域也有一定應用,但應用比例較低。
2010年風電行業(yè)自動化產(chǎn)品需求增長達到了50%以上,而電梯、伺服電機、紡織機械以及機床等編碼器的主要應用領(lǐng)域增長也比較明顯,是拉動增長的主要來源。
從廠商來看,歐美品牌占據(jù)市場,占三分之一以上的*,產(chǎn)品價格定位,在重工和風電等新能源領(lǐng)域具有優(yōu)勢;日韓品牌主要占據(jù)中端市場,也占三分之一以上的*,產(chǎn)品價格定位中端,在電梯、機床、伺服電機等行業(yè)應用較為廣泛;而大陸企業(yè)主要參與中低端市場的競爭,產(chǎn)品價格較低,以占市場近半銷售量僅獲得25%的大陸市場銷售份額。
*較高的企業(yè)包括Heidenhain、Tamagawa、Nemicon、Yuheng、Baumer、Rep、P+F、Danaher、Koyo、Omron等。其中前三名企業(yè)*占市場總額的將近50%,市場集中度較高,各企業(yè)主要針對的應用行業(yè)集中性較高、行業(yè)競爭較少。主流廠商業(yè)績增長幅度也有明顯差距,增長幅度zui大的為60%,增長幅度zui小的低于10%。
編碼器分為值型和增量型。值編碼器的價格大約是增量型編碼器的4倍以上,國內(nèi)市場上70%的應用是價格相對經(jīng)濟的增量型編碼器,主要應用在如包裝、紡織、電梯等行業(yè)中僅要求測量轉(zhuǎn)速及對位置測量要求不高的機器設備上。而在高精度機械設備或鋼鐵、港口及起重等重工業(yè)行業(yè),由于對測量的精度要求相對較高,更多情況會使用值編碼器。在這些重工業(yè)行業(yè)應用中,由于工況比較惡劣,所以對編碼器的抗沖擊和振動等指標要求較高。
隨著機械設備自動化程度的提高,編碼器產(chǎn)品的應用領(lǐng)域也越來越廣泛,客戶已不再滿足于編碼器僅能將物理的旋轉(zhuǎn)信號轉(zhuǎn)換為電信號,還要求編碼器集成度更高,產(chǎn)品更加耐用,并且希望能在值編碼器中出現(xiàn)更豐富的接口方式,使更多的設備實現(xiàn)智能化。
整個工業(yè)市場中生產(chǎn)安全及通信安全越來越被重視,國家層面也開始對產(chǎn)品的安全性能提出要求,編碼器在安全標準方面也有相應規(guī)范,但由于國內(nèi)編碼器市場對產(chǎn)品技術(shù)要求相對較低,客戶對中低端產(chǎn)品更為青睞。
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