编码器原理及常见知识问答

2012-07-06 15:41

　　十七、问：为什么叫“尽对型编码器”？

　　“尽对型编码器”相对于“增量型编码器”而言。

　　“尽对型编码器”使用某种方式表示并记忆物体的尽对位置，角度和圈数。即一旦位置，角度和圈数固定，什么时候编码器的示值都唯一固定，包括停电后投电。“增量型编码器”做不到这一点。一般“增量型编码器”输出两个A、B脉冲信号，和一个Z(L)零位信号，A、B脉冲互差90度相位角。通过脉冲计数可以知道位置，角度和圈数增量，通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道方向，停电后，必须从约定的基准重新开始计数。“增量型编码器”表示位置，角度和圈数需要做后处理，重新投电要做“复零”操纵，所以，“增量型编码器”比“尽对型编码器”在价格上便宜很多。

　　十八、问：光电编码器、光学电子尺和静磁栅尽对编码器的优缺点？

　　光电编码器：

　　1，优点：体积小，精密，本身分辨度可以很高(目前我公司通过细分技术在直径φ66的编码器上可达到54000cpr)，无接触无磨损；同一品种既可检测角度位移，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移；多圈光电尽对编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。寿命长，安装随意，接口形式丰富，价格公道。成熟技术，多年前已在国内外得到广泛应用。

　　2，缺点：精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的保护要求；量测直线位移需依靠机械装置转换，需消除机械间隙带来的误差；检测轨道运行物体难以克服滑差。

　　光学电子尺：

　　1，优点：精密，本身分辨度较高（可达到0.005mm）；体积适中，直接丈量直线位移；无接触无磨损，丈量间隙宽泛；价格适中，接口形式丰富，已在国内外金属切削机械行业得到较多应用（如线切割、电火花等）。

　　2，缺点：丈量直线和角度要使用不同品种；量程受限制（量程超过4m，生产制造困难价格昂贵），不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。

　　静磁栅尽对编码器：

　　1，优点：体积适中，直接丈量直线位移，尽对数字编码，理论量程没有限制；无接触无磨损，抗恶劣环境，可水下1000米使用；接口形式丰富，量测方式多样；价格尚能接受。

　　2，缺点：分辨度1mm不高；丈量直线和角度要使用不同品种；不适于在精小处实施位移检测（大于260毫米）。

　　十九、例题：一个圆盘，分50个点，要实现定位控制，转速很慢，是要用到尽对型编码器吗？怎么找原点呢？50个位置定位是360度均匀等分吗？

　　尽对编码器的编码都是2的幂次方，没有360度均匀50等分的，要近似，看精度要求有多高，选多高线数的编码器，假如精度要求不是太高的话，用8位256线的就可以了。编码器的每个位置都有唯一编码，编码为零的就可以作为零点，也可以任意位置定义为零，其他位置与其比较计算。

　　假如可以用参考点的话，也可以用增量式的，因速度慢，应该选3000线或以上的，每圈一个零位。

　　二十、简单先容：RS-232、RS-422与RS-485标准及应用？

　　RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子产业协会（EIA）制订并发布的。

　　目前RS-232是PC机与通讯产业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯间隔的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。

　　RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。

　　通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。

　　由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485很多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通讯。

　　RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输进阻抗为12kRS-422是4k；由于RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。

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