德國易福門Ifm增量編碼器工作原理

1. 工作原理概述：增量編碼器通常由固定在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的碼盤和安裝在電機(jī)上的感應(yīng)頭組成。碼盤由一系列規(guī)則排列的齒或槽組成，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤與感應(yīng)頭之間的相對位置發(fā)生變化，從而在感應(yīng)頭產(chǎn)生電信號。這些電信號包含了位置或速度信息，通過解碼器進(jìn)行處理，可以獲取精確的位置和速度數(shù)據(jù)。

2. 工作模式：增量編碼器主要有兩種工作模式：直接模式（開環(huán)）和反饋模式（閉環(huán)）。直接模式不依賴于外部反饋信號來控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，主要用于定位系統(tǒng)中的初始定位和測試階段。而反饋模式則通過比較電機(jī)的實(shí)際位置與期望位置之間的差異來控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，主要用于高精度定位和速度控制系統(tǒng)中。

3. 信號處理：增量編碼器產(chǎn)生的電信號通常為方波信號，包含兩個(gè)相位差90度的正弦波信號。通過對這些信號進(jìn)行處理，可以提取出每個(gè)脈沖周期內(nèi)的實(shí)際位置和速度信息。解碼器是處理這些信號的關(guān)鍵部分，通常包括邏輯電路和存儲器，用于解析電信號并生成位置或速度數(shù)據(jù)。

光電式增量編碼器：在一個(gè)碼盤的邊緣上開有相等角度的縫隙，在開縫碼盤兩邊分別安裝光源及光敏元件。當(dāng)碼盤隨工作軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)過一個(gè)縫隙就產(chǎn)生一次光線的明暗變化，再經(jīng)整形放大，可以得到一定幅值和功率的電脈沖輸出信號，脈沖數(shù)就等于轉(zhuǎn)過的縫隙數(shù)。為判斷旋轉(zhuǎn)方向，采用兩套光電轉(zhuǎn)換裝置，使其在空間相對位置保證產(chǎn)生的信號在相位上相差 1/4 周期。

磁電式增量編碼器：利用磁電轉(zhuǎn)換原理，通過磁阻元件或霍爾元件等對旋轉(zhuǎn)磁場的變化進(jìn)行檢測。當(dāng)帶有磁性的碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)引起磁場的變化，磁阻元件或霍爾元件將磁場變化轉(zhuǎn)化為電信號變化，經(jīng)過處理后輸出脈沖信號，同樣可以通過兩路有相位差的信號來判斷旋轉(zhuǎn)方向。

德國易福門Ifm增量編碼器特點(diǎn)

精度可靈活選擇：通過選用不同線數(shù)的碼盤以及采用倍頻技術(shù)等，可以實(shí)現(xiàn)不同精度的測量要求，從較低精度到高精度都能滿足。

響應(yīng)速度快：能夠快速地對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變化做出反應(yīng)，輸出相應(yīng)的脈沖信號，適用于高速旋轉(zhuǎn)的測量場合。

成本相對較低：與絕對編碼器等其他類型的編碼器相比，增量編碼器的結(jié)構(gòu)相對簡單，制造工藝也不復(fù)雜，所以成本通常較低。

多圈測量能力：只要不斷電且計(jì)數(shù)系統(tǒng)正常工作，就可以實(shí)現(xiàn)多圈的位置測量和記錄，不受圈數(shù)的限制。

易福門Ifm編碼器產(chǎn)品特征

分辨率 4096步驟; 4096分辨率; 24位

通信接口 能夠

軸設(shè)計(jì) 實(shí)心軸

軸直徑[mm] 10

功能原理 式

旋轉(zhuǎn)類型 多圈

電氣數(shù)據(jù)

工作電壓[V] 9 ... 30直流; （符合cULus-2類標(biāo)準(zhǔn)）

電流消耗[mA]<100; （（10 V直流）;≤50（24 V直流））

防護(hù)等級 三級

反轉(zhuǎn)保護(hù) 是

輸出

短路保護(hù) 是

代碼 開關(guān)輸出

測量/設(shè)定范圍

分辨率 4096步驟; 4096分辨率; 24位

精度/偏差

精度[°] 0.08

軟體/編程

參數(shù)設(shè)定 CAN參數(shù); 標(biāo)度; 初步; 波特率; 轉(zhuǎn)向; 節(jié)點(diǎn)編號

介面

通信接口 能夠

能夠

協(xié)議 CANopen的

出廠設(shè)定

波特率：125 kBit / s

議員ID：32

版本 DSP-406 V3.1; DS 301 V4.02；DS 306 V2.0

工作條件

環(huán)境溫度[°C] -40 ... 85

外殼防護(hù)等級 IP 68; IP 69K

認(rèn)證/測試

抗沖擊

200克（11毫秒）

抗震

30克（10 ... 1000 Hz）

MTTF [年] 240

Ifm式多圈編碼器機(jī)械技術(shù)數(shù)據(jù)

重量[g] 233

尺寸[mm] ?36.5 /長= 100

材質(zhì) 法蘭：鋁; 外殼蓋：鋼防刮鍍層

機(jī)械力學(xué)[U / min] 6000

啟動(dòng)系數(shù)上限[Nm] 5

溫度基準(zhǔn)參考[°C] 20

軸設(shè)計(jì) 實(shí)心軸

軸直徑[mm] 10

軸材質(zhì)

鋼（1.4104）

前端軸負(fù)載大值（N） 180

徑向軸負(fù)載大值（N） 180

固定法蘭 同步法蘭

顯示器/操作件

顯示

術(shù)前模式 LED，綠色

操作模式 LED，綠色閃爍

故障報(bào)警 LED，紅色閃爍

電氣連接

連接器：1 x M12，加入的

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