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技術(shù)文章

如何利用編碼器測(cè)量轉(zhuǎn)速和角度

2016/5/3

  工作中,我們會(huì)碰到一些機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸需要測(cè)量它的運(yùn)作速度,和角度如五金行業(yè)的沖床,剪床,或者需要兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸按照一定轉(zhuǎn)速比運(yùn)行如金屬加工車床車螺紋等。

       要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,我們需要在被測(cè)量的軸上安裝一個(gè)編碼器一般是增量型,要測(cè)量軸的正反轉(zhuǎn)采用AB相輸出,只要測(cè)量一個(gè)方向的用A單相輸出即可,如果還需要測(cè)量角度位置的話采用ABZ相輸出的編碼器比較好。

      安裝好編碼器后,在編碼器的輸出端還要接上測(cè)量控制器,一般采用一下幾種控制器:1、單片機(jī)或DSP,采用這種控制器根據(jù)接口電路的不同可以選用集電極 開路輸出或差動(dòng)輸出的編碼器。2、PLC控制器,如果是接PLC基本單元的一般選用集電極開路輸出,如果是擴(kuò)展單元的話有集電極的也有差動(dòng)輸入的。3、數(shù) 控加工卡、伺服驅(qū)動(dòng)器,用這種控制器大部分情況下選用差動(dòng)輸出型編碼器。

        測(cè)量控制器接完后,下一步就是軟件程序的編寫, 下圖就是用三菱PLC測(cè)量轉(zhuǎn)速的一個(gè)說明。

 
          軟件編程思路如下:第一步在指定的時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)輸入脈沖數(shù)量到D0,第二步四則運(yùn)算,計(jì)算出轉(zhuǎn)速N=60*D0*1000/(n*t),其中n表示編碼器轉(zhuǎn)一圈輸出脈沖數(shù),t表示指定的測(cè)量時(shí)間(ms)
 
        采用這種方法測(cè)量精度和編碼器分辨率與測(cè)量時(shí)間寬度成反比,在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速較高時(shí)(200r/min以上),誤差可以達(dá)到在5R/MIN以下。
 
        如果要測(cè)量角度位置,只需累加Z相脈沖數(shù)量+A或B相的計(jì)數(shù)脈沖數(shù),就能算出當(dāng)前位置是第幾圈多少角度。

      采用這種方法要注意,最高轉(zhuǎn)速時(shí)控制器可接受的脈沖速度,超過極限值,測(cè)量不準(zhǔn)確。