高脉冲编码器的原理及在使用中的问题

发布时间：

2022-03-01

高脉冲编码器是一种光学位置检测元件，编码器盘直接安装在电机的旋转轴上，测量轴的旋转角度、位置和速度变化。它的输出信号是电脉冲，脉冲编码器的输出信号包括信号A、B、Z等。这些信号用作位移测量脉冲，频率/电压转换用作速度反馈信号来调节速度。

　　高脉冲编码器是一种光学位置检测元件，编码器盘直接安装在电机的旋转轴上，测量轴的旋转角度、位置和速度变化。它的输出信号是电脉冲，脉冲编码器的输出信号包括信号A、B、Z等。这些信号用作位移测量脉冲，频率/电压转换用作速度反馈信号来调节速度。在这里，中科光电为您介绍一下高脉冲编码器的工作原理，以及使用过程中的问题分析：

　　一、高脉冲编码器的工作原理

　　当圆形光栅与工作轴一起旋转时，光线穿过两个光栅的直线部分，形成亮条纹和暗条纹。光电元件接收这些明暗信号，并将其转换成交流电信号。电信号是两组电流信号A和B，类似于正弦波。信号A和B的相位差是90°，它们被放大并整形成方波。通过两个光栅的信号也有一个“每转脉冲”，称为Z相脉冲，这个脉冲也是通过上述处理得到的。z脉冲用于产生机床的参考点。之后，脉冲被送到计数器，根据脉冲的数量和频率可以测量工作轴的旋转角度和旋转速度。分辨率取决于圆光栅的圈数和测量线的细分倍数。

　　二、高脉冲编码器使用中的问题分析

　　1、由于机械振动和其他原因导致的发生器或接纳器的移动或偏移，导致接纳器不能可靠地接收脉冲信号并且不能产生电信号。比如：脉冲编码器用于轧钢调速系统。由于脉冲编码器直接用螺栓固定在电机外壳上，其轴通过硬弹簧片与电机轴连接。由于电机承载的载荷是冲击载荷，所以当轧机通过钢材时，会引起电机轴和壳体的振动。实测过钢时振动速度为2.6毫米/秒，会破坏编码器的内部功能。假脉冲导致控制系统不稳定或误操作，引发事故。

　　2、由于光电检测装置安装在生产现场，由于生产现场的环境因素，光电检测装置无法可靠工作。例如，安装现场的高温高湿会改变或破坏光电检测装置内部电子元器件的特性。

　　3、生产现场各种电磁干扰源干扰脉冲检测装置，导致脉冲检测装置输出波形失真，造成系统故障或生产事故。比如：脉冲检测装置安装在生产设备体内，其信号通过电缆传输到控制系统的距离一般20m~100m。虽然传输电缆一般采用多芯屏蔽电缆，但由于电缆的线电阻和线间电容的影响，以及与其他电缆敷设在一起，很容易受到各种电磁干扰的影响，从而引起波形失真，导致反馈给调速系统的信号与实际值有偏差，导致系统靖度下降。

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