Yuheng Optics Co., Ltd.(Changchun)

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インクリメンタルエンコーダーの原理と使用

2024 03/13

インクリメンタルエンコーダーの原理と使用

エンコーダは、角度変位または線形変位を電気信号に変換するデバイスです。作業原則に従って、エンコーダーは、増分(SPC)と絶対(APC)の2つのタイプに分割できます。増分エンコーダーは、変位を周期的な電気信号に変換し、その後カウントパルスに変換され、パルスの数を使用して変位の大きさを表します。インクリメンタルエンコーダーの紹介を次に示します。

1.作業原則

光電気増分エンコーダーの動作原理は次のとおりです。回転シャフトと一緒に回転するパルスコードディスクには、均一に刻まれた格子があり、複数の透明なセクションとシェーディングセクションがコードディスクに均等に分布しています。増分エンコーダーには、固定開始ゼロがありません。出力は、コーナーの増分に比例したパルスです。パルスの数を数えるにはカウンターが必要です。軽い透過領域が回転するたびに、パルス信号が送信され、カウンターの現在の値が1だけ増加し、カウント結果はコーナーの増分に対応します。増分エンコーダーは製造が簡単で、安価で、絶対的な角を測定するために使用されることもあります。

2.増分エンコーダー分類

(1)シングルチャネル増分エンコーダーには、1つのオプトカプラーのみがあり、1つのパルスシーケンスのみを生成できます。
(2)AB相エンコーダーには2つのペアのフォトカプラーがあり、90°の位相差を持つ2セットのパルスシーケンスを出力します。前方方向と逆方向の2つのパルスのリードとラグの関係は、正反対です。下の図からわかるように、B相パルスの立ち上がりエッジでは、前方と逆が逆転すると、A相のパルスのレベルが逆になります。したがって、AB相エンコーダーを使用して、PLCはシャフトの回転方向を簡単に認識できます。測定の精度を高める必要がある場合、4番目の周波数モード、つまり、Aの上端とAおよびB相の波形の下向きのエッジをそれぞれ使用でき、解像度は4倍増加できますが、測定された信号のZuiの高頻度は、それに応じて減少します。
(3)デュアルチャネル増分エンコーダーを備えた2つのペアのオプトカプラーに加えて、3チャンネルの増分エンコーダには、パルスコードディスクのもう1つのチャネルに1つの光転換セクション、革命ごとに1つの革命、および1つのパルス出力1の1つのパルスセクションがあります。 、z相ゼロパルスと呼ばれる、システムのクリア信号、または測定の蓄積された誤差を減らすために座標の起源として使用されます。
増分エンコーダーの利点は、単純な構造、長い平均寿命、強力な干渉能力、高い信頼性です。これは、連続動作のための高精度の位置決め制御に適しています。欠点は、シャフト回転の絶対位置情報が出力できないことです。

3.エンコーダーの選択

まず、エンコーダーのタイプが測定要件に従って選択されます。増分エンコーダーの革命ごとのパルスの数は、格子の線の数に等しくなります。エンコーダーラインの数は、速度測定または位置決め要件とエンコーダー速度に従って決定する必要があります。エンコーダーはモーターシャフトに取り付けられているか、減速後にシャフトに取り付けられます。エンコーダー速度は非常に異なります。また、発射するパルスのZuiの高頻度がPLCの高速カウンターで許可されている範囲内にあるかどうかも考慮する必要があります。

3.エンコーダーとPLCの高速カウンター間の調整の問題

S7-200を例にとると、シングルチャネル増分エンコーダーを使用する場合、高速カウンターの単相アップ/ダウンカウンターモード(モード0〜5)を選択できます。外部方向入力信号はありません。 ABフェーズエンコーダーを使用する場合、高速カウンターはA/B位相四方率カウンターモード(モード9〜11)を選択する必要があります。これは、前方回転中にカウントアップし、逆回転中にカウントダウンするために使用できます。

4. ABフェーズエンコーダーが順方向か逆かを判断する方法は?

S7-200の高速カウンターは、SM領域の現在のカウント方向ステータスビットを使用して、エンコーダーの回転方向を示します。エンコーダー出力パルスの周期がPLCのスキャンサイクル時間の2倍を超える場合、エンコーダー回転の方向は、B相の立ち上がりエッジのA相パルス信号の0、1状態を判断することで判断できます。脈。