林德增量型編碼器XHI861/729798-02 2048ppr
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常見(jiàn)編碼器輸出比較
在為運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用選擇編碼器時(shí)、需要在眾多產(chǎn)品中作出選擇。負(fù)責(zé)傳感器的工程師確定其應(yīng)用需要的是增量編碼編碼器,還是換相編碼器。一旦確定需要的類型,他們就需要考慮一長(zhǎng)串其他參數(shù),例如:分辨率、安裝、電機(jī)軸尺寸等等。
此外,有時(shí)會(huì)忽略需要的編碼器輸出類型。有時(shí)并不明確,所以在這篇文章中,我們會(huì)審視幾乎所有編碼器中都有的三種主要輸出類型:集電極開(kāi)路、推挽式和差分線路驅(qū)動(dòng)器。這三種輸出類型描述了數(shù)字通信的物理層面。
無(wú)論是增量編碼器的正交輸出、換相編碼器的電機(jī)極輸出,還是使用特定協(xié)議的串行接口,所有這些輸出都是數(shù)字,且都具有高低狀態(tài)。也就是說(shuō),一個(gè)5 V 編碼器的會(huì)一直在0 V(對(duì)地)的低壓(或二進(jìn)制0),與5 V 的高壓(或二進(jìn)制1)之間切換。
在本文中,我們將了解輸出基本方波的增量編碼器輸出。
集電極開(kāi)路輸出
市面上大多數(shù)編碼器都采用集電極開(kāi)路輸出。這就意味著可以將數(shù)字的對(duì)地輸出壓低,而在認(rèn)為電平高時(shí),只需斷開(kāi)輸出的連接即可。這種輸出稱為集電極開(kāi)路,是因?yàn)檩斎腚娖礁邥r(shí),晶體管上的集電極引腳就會(huì)保持開(kāi)路或斷開(kāi)。要與該設(shè)備連接,需用一個(gè)外部電阻將集電極“"至所需的高電壓電平。
這是一種有用的輸出類型,可幫助工程師嘗試與具有不同電壓電平的連接??梢约姌O的電壓電平,以低于或高于編碼器工作電壓的條件。
然而,該連接的劣勢(shì)常常掩蓋住改變編碼器電壓電平的功能。在集電極開(kāi)路編碼器上加裝外部電阻并不是非常困難,許多現(xiàn)成的控制器已經(jīng)內(nèi)置了外部電阻,但這些外部電阻的運(yùn)行需要消耗電流,且會(huì)影響輸出,從而隨著改變特性。讓我們重新考慮增量編碼器的方波,
只是這次我們將其到非常接近其中一種狀態(tài)變化。我們希望數(shù)字能夠立即實(shí)現(xiàn)從低到高的轉(zhuǎn)換,但我們當(dāng)然明白一切都需要時(shí)間。我們將這一時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換速率。
在集電極開(kāi)路輸出中,由于電阻在RC時(shí)序電路中充當(dāng)R,轉(zhuǎn)換速率受電阻的電阻值影響。如果轉(zhuǎn)換速率,編碼器的運(yùn)行速度也會(huì)(和/或增量編碼器的分辨率也會(huì))。使用較低值的電阻(較強(qiáng))可以轉(zhuǎn)換速率,但這種折衷會(huì)讓消耗更多功率,因?yàn)楫?dāng)較低時(shí),電阻必須通過(guò)消耗更多電流。
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