德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器原理特点

深度解析

德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。
德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器增量式
增量式编码器轴旋转时，有相应的相位输出。其旋转方向的判别和脉冲数量的增减，需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定，并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z信号，作为参考机械零位。当脉冲已固定，而需要提高分辨率时，可利用带90度相位差A，B的两路信号，对原脉冲数进行倍频。
德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器值
值编码器轴旋转器时，有与位置一一对应的代码（二进制，BCD码等）输出，从代码大小的变更即可判别正反方向和位移所处的位置，而无需判向电路。它有一个零位代码，当停电或关机后再开机重新测量时，仍可准确地读出停电或关机位置地代码，并准确地找到零位代码。一般情况下值编码器的测量范围为0～360度，但特殊型号也可实现多圈测量。
德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器正弦波
正弦波编码器也属于增量式编码器，主要的区别在于输出信号是正弦波模拟量信号，而不是数字量信号。它的出现主要是为了满足电气领域的需要－用作电动机的反馈检测元件。在与其它系统相比的基础上，人们需要提高动态特性时可以采用这种编码器。
为了保证良好的电机控制性能，编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲，尤其是在转速很低的时候，采用传统的增量式编码器产生大量的脉冲，从许多方面来看都有问题，当电机高速旋转（6000rpm）时，传输和处理数字信号是困难的。
在这种情况下，处理给伺服电机的信号所需带宽（例如编码器每转脉冲为10000）将很容易地超过MHz门限；而另一方面采用模拟信号大大减少了上述麻烦，并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦信号的内插法，它为旋转角度提供了计算方法。这种方法可以获得基本正弦的高倍增加，例如可从每转1024个正弦波编码器中，获得每转超过1000，000个脉冲。接受此信号所需的带宽只要稍许大于100KHz即已足够。内插倍频需由二次系统完成。
德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器常用术语
输出脉冲数/转
德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器转一圈所输出的脉冲数发，对于光学式德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器，通常与德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器内部的光栅的槽数相同（也可在电路上使输出脉冲数增加到槽数的2倍4倍）。
分辨率
分辨率表示德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器的主轴旋转一周，读出位置数据的Zda等分数。值型不以脉冲形式输出，而以代码形式表示当前主轴位置（角度）。与增量型不同，相当于增量型的“输出脉冲/转”。
光栅
光学式德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器，其光栅有金属和玻璃两种。如是金属制的，开有通光孔槽；如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一层遮光膜，在此上面没有透明线条（槽）。槽数少的场合，可在金属圆盘上用冲床加工或腐蚀法开槽。在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅，它与金属制的光栅相比不耐冲击，因此在使用上请注意，不要将冲击直接施加于编码器上。
Zda响应频率是在1秒内能响应的Zda脉冲数（例：Zda响应频率为2KHz，即1秒内可响应2000个脉冲）
德国HEIDENHAIN海德汉旋转编码器公式如下：
Zda响应转速（rpm）/60×（脉冲数/转）=输出频率Hz
Zda响应转速是可响应的Zgao转速，在此转速下发生的脉冲可响应公式如下：
Zda响应频率（Hz）/（脉冲数/转）×60=轴的转速rpm
输出波形输出脉冲（信号）的波形。
输出信号相位差
二相输出时，二个输出脉冲波形的相对的的时间差。
输出电压
指输出脉冲的电压。输出电压会因输出电流的变化而有所变化。各系列的输出电压请参照输出电流特性图
起动转矩
使处于静止状态的编码器轴旋转必要的力矩。一般情况下运转中的力矩要比起动力矩小。
轴允许负荷
表示可加在轴上的Zda负荷，有径向和轴向负荷两种。径向负荷对于轴来说，是垂直方向的，受力与偏心偏角等有关；轴向负荷对轴来说，是水平方向的，受力与推拉轴的力有关。这两个力的大小影响轴的机械寿命
轴惯性力矩
该值表示旋转轴的惯量和对转速变化的阻力
转速
该速度指示编码器的机械载荷限制。如果超出该限制，将对轴承使用寿命产生负面影响，另外信号也可能中断。
格雷码
格雷码是高级数据，因为是单元距离和循环码，所以很安全。每步只有一位变化。数据处理时，格雷码须转化成二进制码。
工作电流
指通道允许的负载电流。
工作温度
参数表中提到的数据和公差，在此温度范围内是保证的。如果稍高或稍低，编码器不会损坏。当恢复工作温度又能达到技术规范
工作电压
编码器的供电电压

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2004-11-10