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械結構上的碼盤和安裝在電機上的感應頭組成。碼盤由一系列規(guī)則排列的齒或槽組成，當電機旋轉(zhuǎn)時，碼盤與感應頭之間的相對位置發(fā)生變化，從而在感應頭產(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的實際位置與期望位置之間的差異來控制電機的旋轉(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，包含兩個相位差90度的正弦波信號。通過對這些信號進行處理，可以提取出每個脈沖周期內(nèi)的實際位置和速度信息。解碼器是處理這些信號的關鍵部分，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。當碼盤隨工作軸一起轉(zhuǎn)動時，每轉(zhuǎn)過一個縫隙就產(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)磁場的變化進行檢測。當帶有磁性的碼盤旋轉(zhuǎn)時，會引起磁場的變化，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

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等，可以實現(xiàn)不同精度的測量要求，從較低精度到高精度都能滿足。

響應速度快：能夠快速地對旋轉(zhuǎn)運動的變化做出反應，輸出相應的脈沖信號，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，增量編碼器的結構相對簡單，制造工藝也不復雜，所以成本通常較低。

多圈測量能力：只要不斷電且計數(shù)系統(tǒng)正常工作，就可以實現(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

軸設計 實心軸

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類標準）

電流消耗[mA]<100; （（10 V直流）;≤50（24 V直流））

防護等級 三級

反轉(zhuǎn)保護 是

輸出

短路保護 是

代碼 開關輸出

測量/設定范圍

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)設定 CAN參數(shù); 標度; 初步; 波特率; 轉(zhuǎn)向; 節(jié)點編號

介面

通信接口 能夠

能夠

協(xié)議 CANopen的

出廠設定

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

外殼防護等級 IP 68; IP 69K

認證/測試

抗沖擊

200克（11毫秒）

抗震

30克（10 ... 1000 Hz）

MTTF [年] 240

Ifm式多圈編碼器機械技術數(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

機械力學[U / min] 6000

啟動系數(shù)上限[Nm] 5

溫度基準參考[°C] 20

軸設計 實心軸

軸直徑[mm] 10

軸材質(zhì)

鋼（1.4104）

前端軸負載大值（N） 180

徑向軸負載大值（N） 180

固定法蘭 同步法蘭

顯示器/操作件

顯示

術前模式 LED，綠色

操作模式 LED，綠色閃爍

故障報警 LED，紅色閃爍

電氣連接

連接器：1 x M12，加入的

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