了解REXROTH編碼器的基礎(chǔ)資料有哪些

    了解REXROTH編碼器的基礎(chǔ)資料有哪些
    REXROTH編碼器是種集光、機(jī)、電為體的數(shù)字化檢測(cè)裝置，它具有分辨率高、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用可靠、易于維護(hù)、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。REXROTH編碼器高的系列工業(yè)化產(chǎn)品，在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、雷達(dá)、光電經(jīng)緯儀、地面指揮儀、高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等諸多域中得到了廣泛的應(yīng)用。光電編碼器可以定義為：種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將輸軸上的機(jī)械、幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，它主要用于速度或位置（角度）的檢測(cè)。典型的光電編REXROTH編碼器碼器由碼盤(pán)（Disk）、檢測(cè)光柵（Mask）、光電轉(zhuǎn)換電路（包括光源、光敏器件、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路）、機(jī)械部件等組成。
    般來(lái)說(shuō)，根據(jù)REXROTH編碼器產(chǎn)生脈沖的方式不同，可以分為增量式、式以及復(fù)合式三大類(lèi)。按編碼器運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)分，可以分為旋轉(zhuǎn)式和直線(xiàn)式兩種。由于直線(xiàn)式運(yùn)動(dòng)可以借助機(jī)械連接轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)，反之亦然。
    因此，只有在那些結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)方式都有利于使用直線(xiàn)式光電編碼器的場(chǎng)合才予使用。旋轉(zhuǎn)式光電編碼器容易做成全封閉型式，易于實(shí)現(xiàn)小型化，傳感長(zhǎng)度較長(zhǎng)，具有較長(zhǎng)的環(huán)境適用能力，因而在實(shí)際工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，在本書(shū)中主要針對(duì)旋轉(zhuǎn)式光電編碼器，如不特別說(shuō)明，所提到的光電編碼器則指旋轉(zhuǎn)式光電編碼器。
    REXROTH編碼器的特點(diǎn)是每產(chǎn)生個(gè)輸出脈沖信號(hào)就對(duì)應(yīng)于個(gè)增量位移，但是不能通過(guò)輸出脈沖區(qū)別出在哪個(gè)位置上的增量。它能夠產(chǎn)生與位移增量等值的脈沖信號(hào)，其作用是提供種對(duì)連續(xù)位移量離散化或增量化以及位移變化（速度）的傳感方法，它是相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位置增量，不能夠直接檢測(cè)出軸的位置信息。
    般來(lái)說(shuō)，REXROTH編碼器輸出A、B兩相互差 電度角的脈沖信號(hào)（即所謂的兩組正交輸出信號(hào)），從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向。
    同時(shí)還有用作參考零位的Z相標(biāo)志（指示）脈沖信號(hào)，碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)周，只發(fā)出個(gè)標(biāo)志信號(hào)。標(biāo)志脈沖通常用來(lái)指示機(jī)械位置或?qū)Ψe累量清零。
    REXROTH編碼器主要由光源、碼盤(pán)、檢測(cè)光柵、光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路組成，如圖1-1所示。碼盤(pán)上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個(gè)透光縫隙之間代表個(gè)增量周期；檢測(cè)光柵上刻有A、B兩組與碼盤(pán)相對(duì)應(yīng)的透光縫隙，用以通過(guò)或阻擋光源和光電檢測(cè)器件之間的光線(xiàn)。它們的節(jié)距和碼盤(pán)上的節(jié)距相等，并且兩組透光縫隙錯(cuò)開(kāi)1/4節(jié)距，使得光電檢測(cè)器件輸出的信號(hào)在相位上相差 電度角。
    當(dāng)碼盤(pán)隨著被測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)光柵不動(dòng)，光線(xiàn)透過(guò)碼盤(pán)和檢測(cè)光柵上的透過(guò)縫隙照射到光電檢測(cè)器件上，光電檢測(cè)器件就輸出兩組相位相差 電度角的近似于正弦波的電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)處理，可以得到被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角或速度信息。
    REXROTH編碼器輸出信號(hào)波形
    REXROTH編碼器的優(yōu)點(diǎn)是：原理構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)；機(jī)械平均壽命長(zhǎng)，可達(dá)到幾萬(wàn)小時(shí)以上；分辨率高；抗干擾能力較強(qiáng)，信號(hào)傳輸距離較長(zhǎng)，可靠性較高。
    其缺點(diǎn)是它無(wú)法直接讀出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置信息。
    1.2.2  基本技術(shù)規(guī)格
    在REXROTH編碼器的使用過(guò)程中，對(duì)于其技術(shù)規(guī)格通常會(huì)提出不同的要求，其中zui關(guān)鍵的就是它的分辨率、精度、輸出信號(hào)的穩(wěn)定性、響應(yīng)頻率、信號(hào)輸出形式。
    （1）分辨率
    REXROTH編碼器的分辨率是以編碼器軸轉(zhuǎn)動(dòng)周所產(chǎn)生的輸出信號(hào)基本周期數(shù)來(lái)表示的，即脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)（PPR）。碼盤(pán)上的透光縫隙的數(shù)目就等于編碼器的分辨率，碼盤(pán)上刻的縫隙越多，編碼器的分辨率就越高。在工業(yè)電氣傳動(dòng)中，根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì)象，可選擇分辨率通常在