HEIDENHAIN海德漢編碼器ERN系列上海*

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公司優(yōu)惠供應(yīng)德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器、HEIDENHAIN光柵尺、HEIDENHAIN長(zhǎng)度計(jì)、HEIDENHAIN磁柵編碼器、HEIDENHAIN角度編碼器、HEIDENHAIN旋轉(zhuǎn)編碼器、HEIDENHAIN數(shù)顯裝置、HEIDENHAIN數(shù)控系統(tǒng)。更多優(yōu)勢(shì)品牌，進(jìn)口*，歡迎誠(chéng)心合作。

HEIDENHAIN海德漢產(chǎn)品及其應(yīng)用：

高精度位置測(cè)量應(yīng)用的長(zhǎng)度計(jì)，直線光柵尺，旋轉(zhuǎn)編碼器，磁柵編碼器和角度編碼器。后續(xù)電子系統(tǒng)，例如位置編碼器測(cè)量值的數(shù)顯裝置和接口電路或數(shù)據(jù)傳輸。銑床，銑車復(fù)合加工機(jī)床，鉆床，鏜床和加工中心的CNC數(shù)控系統(tǒng)。工件、和機(jī)床整機(jī)驗(yàn)收和檢測(cè)的測(cè)頭和對(duì)刀儀，豐富的產(chǎn)品能滿足各種應(yīng)用要求如高精度、高可靠性、生產(chǎn)、高動(dòng)態(tài)性能、簡(jiǎn)單操作以及效率等。

海德漢HEIDENHAIN研制生產(chǎn)光柵尺、角度編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器、數(shù)顯裝置和數(shù)控系統(tǒng)。海德漢公司的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)器，尤其是半導(dǎo)體和電子制造業(yè)等領(lǐng)域。

HEIDENHAIN海德漢編碼器ERN系列上海*

光電編碼器按編碼方式又主要有增量式編碼器和式編碼器兩大類，前者具有分辨率高、價(jià)格較低、接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，然而在當(dāng)今工業(yè)中，無(wú)掉電記憶功能又對(duì)其應(yīng)用構(gòu)成了很大局限；后者結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、接口數(shù)字化、抗干擾能力強(qiáng)、具有掉電記憶功能，在應(yīng)用中也越來(lái)越受重視[2]。

當(dāng)前市場(chǎng)上，德國(guó)海德漢公司的產(chǎn)品種類繁多，具有很好的*，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其在半導(dǎo)體和電子制造業(yè)等領(lǐng)域。海德漢光電編碼器占有很大*，而與之相配套的解碼設(shè)備不適合嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)用轉(zhuǎn)臺(tái)使用的海德漢編碼器設(shè)計(jì)出了增量式和式的通用數(shù)據(jù)處理模塊。該模塊具有信號(hào)處理速度快、精度高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、應(yīng)用靈活廣泛、使用和調(diào)試方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，能很好滿足使用需求。

一、光電編碼器的工作原理

光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目

前應(yīng)用多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分

地開(kāi)通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)

光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，其原理示意圖如圖1所示；通過(guò)計(jì)算每秒光

電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差

90o的兩路脈沖信號(hào)。

根據(jù)檢測(cè)原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，可分

為增量式、式以及混合式三種。

（一）增量式編碼器

增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90o，從而可

方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均

壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長(zhǎng)距離傳輸。其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕

對(duì)位置信息。

（二）式編碼器

編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和

不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位

數(shù)，在碼盤的一側(cè)是光源，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí)，各光敏元件根

據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成二進(jìn)制數(shù)。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意

位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對(duì)于一個(gè)具有 N位

二進(jìn)制分辨率的編碼器，其碼盤必須有N條碼道。目前國(guó)內(nèi)已有16位的編碼器產(chǎn)品。

式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（葛萊碼）方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。式編碼器與增量式

編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形，編碼器可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編

碼，檢測(cè)位置。編碼的設(shè)計(jì)可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼等。它的特點(diǎn)是：

1．可以直接讀出角度坐標(biāo)的值；

2．沒(méi)有累積誤差；

3．電源切除后位置信息不會(huì)丟失。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來(lái)決定的，也就是說(shuō)精度取決于位數(shù)，

目前有10位、14位等多種。

（三）混合式值編碼器

混合式值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測(cè)磁極位置，帶有信息功能；另一組則完

全同增量式編碼器的輸出信息。

光電編碼器是一種角度（角速度）檢測(cè)裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉(zhuǎn)換原理 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的

電脈沖或數(shù)字量，具有體積小，精度高，工作可靠,接口數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺(tái)

、伺服傳動(dòng)、機(jī)器人、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中。

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安裝方式
旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)置軸承和定子,編碼器的圓
光柵直接與被測(cè)軸相連。掃描單元通過(guò)滾
珠軸承安裝在軸上,并由定子連軸器支
掌。當(dāng)軸進(jìn)行角加速度時(shí),定子聯(lián)軸器必
須只吸收軸承摩擦力所導(dǎo)致的牛矩,因此
它能大限度地降低靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量誤
差。而且,安裝在定子上的聯(lián)軸器還能補(bǔ)
嘗被測(cè)軸的軸向運(yùn)動(dòng)。定子聯(lián)軸器的其它
尤點(diǎn)還有:安裝簡(jiǎn)單,總長(zhǎng)度短,聯(lián)軸器
的固有頻率高,允許使用空心軸
大置軸承的旋轉(zhuǎn)編碼器由分離的聯(lián)軸
妾可用于實(shí)心軸。推薦使用的連接大神
的聯(lián)軸器能補(bǔ)償徑向和軸向誤差。采用分
離聯(lián)軸器的角度編碼器能支持更高的軸轉(zhuǎn)
束

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