旋转编码器主要应用在哪些领域?
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旋转编码器主要帮助转速数据转换成电压信号。虽然在整个过程中精度低,但是稳定性强。然后读入计算机系统,通过转换呈现可视化数据。旋转编码器是将旋转位移转换成一系列数字脉冲信号的旋转传感器,用于控制角位移。如果编码器与齿轮杆或螺杆结合,也可用于测量线性位移。
旋转编码器的工作原理是:利用光电传感器或磁电传感器采集旋转盘的位移信息,并将其转化成数字信号输出。进一步根据信号的数量和类型,可以实现不同分辨率和不同输出形式的旋转编码器。其中,绝对式旋转编码器能够直接输出每个位置的绝对值,而增量式旋转编码器则只能输出相对位移和方向变化。
旋转编码器的工作原理就是基于电磁感应原理,产生一个导体中的交流电力在导体周围变化的磁场。这个磁场可以在邻接的导体上感应出交流电力。从一个导体到另一个导体的耦合大小取决于磁场的变化率和导体的相对位置和几何形状。
定子的5kHz(代表值)正弦波参考电压在转子线圈中感应出正弦波电压。然后,第二轴向转子绕组在定子上向后偏移90的两个轴向信号绕组中感应出电压。耦合到定子的线圈数量是转子相对位置的函数,这有效地对定子信号进行幅度调制。
旋转编码器是利用脉宽调制技术测量转速并实现快速调速的装置。光电旋转编码器可以通过光电转换将输出轴的角位移、等机械量转换成相应的电脉冲,并以数字量(REP)输出。旋转编码器生产现场的各种电磁感染源,会因光电检测装置产生的噪声,导致光电检测装置输出波形变形,造成系统误操作、生产事故。光电检测装置安装在生产设备主体上,通过电缆向控制系统传输信号的距离一般为20m~100m。传输电缆一般选用多芯屏蔽电缆。但除了电缆的线电阻和线间电容的影响外,与其他电缆敷设在一起时也容易受到各种电磁干扰的影响,导致波形失真,反馈给调速系统的信号与实际值存在偏差,从而降低系统精度。
合理选择光电探测器输出信号传输介质,用双绞线替代普通屏蔽电缆。双绞线电缆有两个重要的技术特点。首先,它对电缆的电磁干扰有很强的防护能力。这是因为空间电磁场可以抵消在线产生的干扰电流。双绞线屏蔽电缆的另一个技术特点是双绞线之间的距离小,双绞线到干扰线的距离大致相等,双绞线到屏蔽网的分布容量也大致相同,因此抑制干扰的效果也会更好。
旋转编码器的应用领域非常广泛,其中具代表性的领域是机器人控制。机器人需要精确地掌握自己的位置和姿态,才能够执行精准的动作,因此旋转编码器能够为机器人提供高精度的位置反馈信息。此外,旋转编码器还可以被应用在自动化生产中,如数控机床、印刷设备、自动化包装线等方面。在这些应用中,旋转编码器能够实时监测工件位置、旋转速度和角度等参数,从而实现真正的智能化生产。
旋转编码器的应用范围:
1、电梯领域:电梯的速度调节和轿厢的位置控制需要很精确的信号。旋转编码器可以在电梯控制中提供可靠准确的位置信号和速度信号,这样保证电梯停放准确位置。
2、矢量电机和伺服电机领域:矢量电机和伺服电机可以在较宽的范围内进行速度测算,转矩和控制位置状态都依赖于电机输出轴上的旋转编码器;
3、工程机械领域:大型工程机械对可靠的速度和位置检测的需求越来越大,尤其是重型车辆行业。旋转编码器广泛应用于电子转向辅助系统、车速检测和混合动力汽车。
4、工业自动化控制生产线领域:工厂的自动化生产线需要准确的速度和方向信息来保证电机的正常运行;
5、工业机器人领域:机器人的每个关节都需要精确控制,以保证整个机器人的协调运动或行走,因此每个关节都需要一个旋转编码器进行协调控制。
6、油气行业:油气行业是高风险行业,需要高可靠性、密封性能好的高标准编码器,主要用于测量钻台电机、转盘和泥浆泵的转速。例如,加油机上的旋转编码器用来测量流量、来测量燃油量。
此外,旋转编码器还被广泛应用于医疗设备中。例如,旋转编码器能够监测人体的运动角度和运动速度,从而实现康复治疗和运动监测等功能。在轮廓检测方面,旋转编码器能够与光栅尺等设备组合使用,实现蒿精度的轮廓检测,并且由于其小体积、长寿命等特点,被广泛应用于自动化检测和制造。