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同步串行編碼器接口是特別開(kāi)發(fā)用于傳輸絕i對(duì)值編碼器位置值到控制器,控制模塊發(fā)送一串時(shí)鐘脈沖信號(hào),絕i對(duì)值編碼器相應(yīng)位置數(shù)據(jù)。
不管編碼器的分辨率是多少,時(shí)鐘線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)只有4 根, RS422 接口與供電電源是電隔離的。
SSI 信號(hào)輸出形式
· 空載條件下信號(hào)線(xiàn)“數(shù)據(jù) ”和“時(shí)鐘 ”為高電。
· 當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)第—次從高電平跳至低電平時(shí),銷(xiāo)售角度編碼器公司, 儲(chǔ)存在編碼器的當(dāng)前信息( 位置數(shù)據(jù)(Dn)
和特殊位(S)) 的數(shù)據(jù)就進(jìn)行傳輸。
· 在第—個(gè)脈沖上升沿到來(lái)時(shí), 編碼器串行數(shù)據(jù)首位(MSB) 輸出。
· 隨著一個(gè)個(gè)脈沖上升沿的到來(lái)Dn-1 Dn-2 ... 位就逐一傳輸。
· zui后一位(LSB) 傳輸完畢, 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)時(shí)間Tm
截止前, 數(shù)據(jù)線(xiàn)跳至低電平。
· 數(shù)據(jù)線(xiàn)跳至高電平之前或時(shí)鐘中斷Tp 時(shí)間截止前, 不會(huì)有數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行。
· 在時(shí)鐘序列結(jié)束后,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)時(shí)間Tm 由zui后一個(gè)脈沖下降沿觸發(fā)。
· 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)時(shí)間Tm 決定了zui低傳輸頻率。
SSI 輸出滑坡工作(重復(fù)i發(fā)送請(qǐng)求)
· 滑坡工作模式下, 通過(guò)SSI 接口對(duì)相同數(shù)據(jù)的重復(fù)i發(fā)送,使得對(duì)傳輸錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)成為一種可能。
· 在重復(fù)i發(fā)送中, 25 位以標(biāo)準(zhǔn)模式由一個(gè)數(shù)據(jù)字傳輸。
· 若在zui后一個(gè)脈沖下降沿到到來(lái)后, 時(shí)鐘改變未被中斷,則滑環(huán)工作模式將自動(dòng)被激i活,角度編碼器,這意味著時(shí)鐘改變時(shí)存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)將被重復(fù)i發(fā)送。
· 傳輸結(jié)束后, 第26 個(gè)脈沖控制數(shù)據(jù)的重復(fù)i發(fā)送與否,只有在第26 個(gè)脈沖周期大于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)時(shí)間Tm時(shí),新的位置數(shù)據(jù)才會(huì)隨著后續(xù)脈沖傳輸。
增量編碼器的分辨率,倍頻與細(xì)分技術(shù)
增量編碼器碼盤(pán)是由很多光柵刻線(xiàn)組成的,有兩個(gè)(或4個(gè),以后討論4個(gè)光眼的)光眼讀取A/B信號(hào)的,刻線(xiàn)的密度決定了這個(gè)增量型編碼器的分辨率,也就是可以分辨讀取的小變化角度值。代表增量編碼器的分辨率的參數(shù)是PPR,也就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),例如每圈刻線(xiàn)360線(xiàn),A/B每圈各輸出360個(gè)脈沖,分辨率參數(shù)就是360PPR。那么這個(gè)編碼器可分辨的小角度變化量是多少度呢?就是1度嗎?
增量編碼器的A/B輸出的波形一般有兩種,一種是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號(hào),一種是緩慢上升與下降,波形類(lèi)似正弦曲線(xiàn)的Sin/Cos曲線(xiàn)波形信號(hào)輸出,A與B相差1/4T周期90度相位,如果A是類(lèi)正弦Sin曲線(xiàn),那B就是類(lèi)余弦Cos曲線(xiàn)。
對(duì)于方波信號(hào),A/B兩相相差90度相(1/4T),這樣,在0度相位角,90度,180度,270度相位角,這四個(gè)位置有上升沿和下降沿,這樣,實(shí)際上在1/4T方波周期就可以有角度變化的判斷,這樣1/4的T周期就是小測(cè)量步距,通過(guò)電路對(duì)于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR讀取角度的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷,也可以用邏輯來(lái)做,0代表低,1代表高,A/B兩相在一個(gè)周期內(nèi)變化是00,01,11,10。這種判斷不僅可以4倍頻,還可以判斷旋轉(zhuǎn)方向。(即:二倍頻信號(hào)是通過(guò)A相和B相的“異或”轉(zhuǎn)換獲得。四倍頻信號(hào)是通過(guò)A信號(hào)和B信號(hào)的正跳沿及負(fù)跳沿獲得。)
那么,方波信號(hào)的小分辨角度=360度/(4xPPR)。
前面的問(wèn)題:一個(gè)方波A/B輸出360PPR的增量編碼器,小分辨角度=0.25度。
.增量式編碼器的特點(diǎn)
增量式編碼器具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
·
高分辨率:增量式編碼器可以實(shí)現(xiàn)非常高的分辨率,即每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖數(shù)。較高的分辨率能夠提供更的測(cè)量結(jié)果和控制精度。
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快速響應(yīng):增量式編碼器具有快速的響應(yīng)時(shí)間,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋物體的位置和運(yùn)動(dòng)變化。這使得增量式編碼器在需要高速運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。
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靈活性:增量式編碼器可以適應(yīng)不同的測(cè)量范圍和分辨率需求。通過(guò)選擇合適的光柵、光柵或磁性元件,可以調(diào)整編碼器的分辨率和精度。
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相對(duì)位置測(cè)量:增量式編碼器通常使用增量計(jì)數(shù)的方式來(lái)測(cè)量物體的位置和角度變化。它記錄了物體相對(duì)于參考點(diǎn)的位移,角度編碼器資料,而不需要位置信息。這種相對(duì)測(cè)量的特性使得增量式編碼器更加簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)。
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易于安裝和維護(hù):增量式編碼器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,光柵角度編碼器校準(zhǔn),安裝和維護(hù)相對(duì)容易。通常只需要將感應(yīng)器和旋轉(zhuǎn)部分正確連接,并進(jìn)行一些基本的校準(zhǔn)和調(diào)節(jié)即可投入使用。
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廣泛應(yīng)用領(lǐng)域:增量式編碼器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)、機(jī)械加工、機(jī)器人技術(shù)、儀器儀表等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它們提供了準(zhǔn)確的角度、位置和速度測(cè)量,為這些應(yīng)用提供了重要的數(shù)據(jù)支持。
總結(jié):
增量式編碼器是一種用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度、位置和速度的設(shè)備。它通過(guò)感知和記錄軸的運(yùn)動(dòng),將運(yùn)動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和分析。根據(jù)不同的工作原理和結(jié)構(gòu),增量式編碼器可以分為光學(xué)、磁性和電容式等類(lèi)型。增量式編碼器具有高分辨率、快速響應(yīng)、靈活性、相對(duì)位置測(cè)量、易安裝和維護(hù)以及廣泛應(yīng)用等特點(diǎn)。它們?cè)谧詣?dòng)化控制系統(tǒng)、機(jī)械加工、機(jī)器人技術(shù)和儀器儀表等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制提供了可靠的測(cè)量結(jié)果。
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