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把握编码器世界的脉搏

通过英里Budimir|2010年12月7日

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对可靠性、灵活性和高科技应用的重视促使编码器制造商推出了能够应对挑战的产品。

制造商一直在寻找提高其工艺可靠性的方法。在以运动控制为中心的系统中,编码器扮演着重要的角色,通常是系统故障的薄弱环节,特别是在生产环境中。

Leine & -林德- 800系列-旋转编码器

Leine & Linde的800系列旋转编码器中的先进诊断系统有助于在问题升级并导致昂贵的生产中断之前检测问题。

先进的诊断
生产工厂使用的旋转编码器经常受到高机械应力,如冲击和振动以及高温。在制造过程中,机器停机的成本往往与一个简单的有缺陷的部件(如编码器)的费用不成比例。因此,为他们配备一个诊断系统是有意义的,该系统可以持续监测设备的功能,并为及时启动维护措施提供基础。这样的系统应该能够快速,清晰地检测到由于安装不良,灰尘污染,潮湿问题和过热,仅举几例磨损的滚珠轴承。

leine&linde在其800系列旋转编码器中提供了一个称为ADS(或高级诊断系统)的集成预警系统。具体来说,自动自诊断系统通过内部监测旋转编码器脉冲的完整性和正确的脉冲序列来工作。即使是单个计数器的差异也会被系统记录并报告。这个错误是作为一个闪烁的LED在编码器外壳的后方转播。故障时间和相应的错误代码存储在编码器中,以便用户在编码器被移除后,有机会通过RS-32接口读取和分析错误代码。如果在覆盖系统控制中添加了额外的布线,也可以直接在机器上显示报告。

SwiftComm-BEI-Industrial-Encoders

编码器的无线接口,如BEI工业编码器的SwiftComm,使用跳频2.4 GHz协议,传输范围高达300米。

无线编码器
除了可靠性之外,灵活性是运动控制系统和组件的另一个重要品质。随着无线应用程序的激增,并为传统的硬连线系统和流程增加了灵活性,一些编码器也转向无线也就不足为奇了。其中一个例子是来自BEI工业编码器的用于SSI绝对编码器的SwiftComm无线接口,它消除了长电缆运行的费用和维护。在发送端和接收端使用SSI通信协议,无线接收器直接插入控制器中的SSI端口,就像传统的有线系统一样。该接口适用于任何SSI位置设备:单匝或多匝编码器、线性刻度、磁致伸缩设备或任何其他SSI传感器。

SwiftComm是一个强大而安全的无线接口,具有实时工业控制所需的内置可靠性。SwiftComm能够与任何SSI绝对或增量传感器接口,无需昂贵的布线,即可将位置和速度反馈数据无缝发送到控制系统。SwiftComm系统包括收发对,采用点对点跳频2.4 GHz射频协议进行通信。

SwiftComm简化了在起重机、转盘或移动应用程序等复杂应用中的编码器安装。由于其灵活的输入/输出电子,它可以与许多不同的工业传感器和控制系统接口。其专有的无线电协议包括广泛的安全代码范围、数据加密、握手、干扰恢复和错误检查。该接口还配备了NEMA 4防风雨外壳,面板安装选项,天线选择和广泛的直流电源输入。

QSB正交USB适配器从美国数码

来自U.S. Digital的QSB正交USB适配器附带了一个用于自定义应用程序开发的应用程序编程接口库。

USB正交
USB通信多年来一直是标准的计算机接口,甚至编码器也可以利用USB的易用性和灵活性。例如,美国数字公司的QSB正交到USB适配器是一种低成本的USB数据采集设备,可以计数来自增量编码器的正交和索引信号,提供数字I/O,执行a /D转换或充当步进/电机控制器。它的usb总线供电,外形小巧,易于安装和连接。QSB作为COM串行端口出现在PC上,因此任何可以读/写COM端口的应用程序都可以用来控制QSB。

四种变体允许一系列应用。型号可作为单端或微分正交接口,具有不同数量的4位或2位数字I/O,还可以包括步进/方向步进电机控制。

Mercury-II-encoders-from-MicroE-Systems

对于精确定位应用中的高分辨率,MicroE Systems的Mercury II编码器提供5 μm至1.2 nm的分辨率,并且可以在0.1 μm分辨率下处理高达5米/秒的速度。传感器头只有8.2毫米高,允许它适合在狭小的空间。

线性编码器
在线性方面,编码器继续推动位置测量的障碍。例如,来自MicroE Systems的最新Mercury II编码器拥有高达1.2 nm的分辨率,是X-Y显微镜级,纳米和亚微米定位系统,光学精细控制和压电马达级的理想选择。

小型传感器,测量8.7毫米和胶带规模6毫米宽,允许紧凑的系统设计。这些型号还包括高达16,384的可编程插值,并且可以选择传感器的模拟或数字输出以及各种连接器选项,例如客户特定的连接器。

超高速应用支持更快的a- 4 - b输出,以及高达10米/秒的串行字版本,分辨率为1.2纳米。编码器的规格包括真空模型高达10-8 torr,远程精度高达±1 μm,近距精度高达±20 nm,旋转分辨率高达268M CPR,线性分辨率从5 μm到1.2 nm。

CUI-AMT203

AMT203输出12位绝对位置信息在一个小(1.35英寸。X 1.13英寸X 0.45英寸)模块化封装。

绝对编码器
AMT203系列代表了“下一代”绝对编码器声称CUI。CUI编码器产品经理James Seiler表示:“凭借我们的专利技术,我们提供了一种比光学编码器更可靠的解决方案,与磁性编码器相比,它更不容易受到磁干扰。

编码器使用该公司专利的电容式代码生成系统以及专有的ASIC来生成绝对位置信息。使用TCL代码,板载PIC 16F690 MCU的工作频率高达2 MHz。零位可以通过SPI命令或接地触发器设置,在安装过程中无需机械校准。此外,编码器提供非磁性索引脉冲,并且可以配置为在建立零位后输出增量位置数据,以接近高达10 MHz的吞吐量。


旋转编码器故障的典型原因

以下是旋转编码器故障的一些最常见原因:

由于安装不良造成的滚珠轴承磨损:
旋转编码器可以通过联轴器(典型用于轴编码器)连接到电机轴上,或者通过插入轴(典型用于空心轴编码器)连接到电机轴上,从而通过扭矩支架阻止旋转编码器旋转。如果不满足规定的最小公差,则会导致不平衡,从而导致球轴承过早磨损。结果是:增量盘的抖动。单个区域失去对比度,从而导致几个脉冲的丢失。具体来说,这意味着编码器仍然在工作,但整个驱动单元变得不规则,因为变频器试图补偿这些波动。

接触松动:
驱动单元的不平衡会使焊点和端子触点产生过大的应变,接触不良会引起偶发故障。

旋转编码器的脏污导致灰尘颗粒沉积在增量盘上;
当灰尘颗粒出现在增量磁盘上时,旋转编码器检测到两条增量线为一条,产生一个脉冲过少。这种情况可能发生,例如,如果连接盖打开,在高水平灰尘的困难条件下组装。(在这种情况下,建议使用带有外部插头连接的版本。)

连接器或外壳内的湿气:
例如,如果电缆太细,湿气可以通过电缆压盖渗透到旋转编码器中,并引起零星的故障。

过热:
由于旋转编码器通常安装在风扇后面,因此从电机排出的空气会通过编码器。如果电机轴承出现故障,电机排出的热废气会导致旋转编码器的故障。

许多安装的故障也是旋转编码器的监控只在变频器中实现的事实。然而,在逆变器和旋转编码器之间有足够的电缆和终端造成的问题。例如,损坏的电缆可能导致信号中断,这被逆变器错误地解释为编码器故障,并导致用户更换组件,而实际故障没有得到补救。(由Leine & Linde提供)


在工程交流中讨论:
工程交易所标志

MicroE系统
www.microesys.com

Leine & Linde
www.leinelinde.com

工业编码器
www.beiied.com

美国数字
www.usdigital.com

崔公司。
www.cui.com


了下:工厂自动化,编码器•线性,编码器•光学,编码器(旋转)+解析器,编码器,运动控制•电机控制


评论

  1. bahman说

    2016年10月2日上午6:26

    你好
    请告知如何直接连接到计算机绝对编码器。
    谢谢你!

告诉我们你的想法!

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