1、怎么计算角度
以单圈4096分辨率编码器为例:
编码器旋转一圈为360°,那么每一步数代表360°/4096≈0.088°。
假设2次读取的编码器数据差值为1000,那么对应的角度差值为360°/4096*1000≈87.89°。
2、怎么计算位移
以单圈4096分辨率编码器为例:
编码器旋转一圈的位移为150mm,那么每一步数代表150mm/4096≈0.037mm。
假设2次读取的编码器数据差值为1000,那么对应的位移差值为150mm/4096*1000≈36.63mm。
3、怎么计算速度
以单圈2000分辨率编码器为例:
编码器旋转一圈360°,经过的脉冲数是2000。
假设10mS内编码器旋转输出的脉冲数是1000,那么对应的速度为1000/2000*1000*60/10=3000rpm。
4、多圈编码器怎么计算位置值
假设编码器分辨率为多圈12位/单圈13位,编码器输出当前位置为16300;则编码器当前圈数为163000/8192=19(向下取整,excel中为INT函数或TRUNC函数);
单圈值为16300-19*8192=7352。
5、模拟量的编码器,是怎么知道转到多少圈
假设编码器的分辨率是4圈/单圈1024,在0圈30位置设置4mA,3圈1000的位置设置20mA,那么这之间的位置值和电流值是对应的。
即30对应4mA,4072对应20mA,10mA对应的位置为:(10-4)/(20-4)*(4072-30)≈1516。
6、编码器的最小测量角度是多少?与精度有什么关系?
最小测量角度=360°/单圈分辨率。
详见编码器常用术语
分辨率与精度没有直接关系。
7、客户维修替换老旧设备上Modbus-RTU协议的编码器,不知道编码器的从站地址和波特率,怎么确认?
1)使用示波器或者逻辑分析仪测量出上位机所使用的波特率,及数据格式。
根据1bit数据的时间可以计算出波特率,通过观察1字节的数据,可以判断出数据位和有无校验位(无校验、奇偶校验)
2)根据报文数据判断出从站地址。
可通过RS485串口工具(或逻辑分析仪)监测上位机发出的报文,也可以使用带串口协议分析的示波器观察上位机发送的报文。
8、编码器的输出速率及数据周期是多少?
输出速率:
不同协议的编码器,输出速率不同,取决于客户的上位机系统,比如:
1)Modbus-RTU协议编码器,波特率支持4800bps、9600bps、19200bps、115200bps等;
2)SSI协议编码器,时钟频率为100KHz~2MHz;
3)Canopen协议编码器,波特率支持10Kbps、20Kbps,1Mbps等;
数据周期时间:
1)客户采集数据的时间周期取决于客户上位机系统的设置,比如:
Modbus-RTU协议编码器,发送时间间隔设置50ms;
SSI协议编码器,读取时间间隔设置100us;
CANopen异步通讯时间周期设置10ms。
2)编码器内部MCU采集的位置数据的时间:
该数据和MCU的时钟频率及数据采集设置有关,通常为us级,比如10us、20us、30us等。
9、4~20mA和0~10V编码器,经过转换后能精确到小数点后几位?
取决于编码器内部的分辨率和客户上位机的ADC芯片,如果编码器内部使用16位DAC芯片(电位器方案取决于电阻精度),上位机ADC采样芯片是12位的话,则最小电流/电压单位为16mA/4096或10V/4096。
假设一只多圈编码器的分辨率为10/10;内部使用16位DAC芯片,则全量程范围内,编码器输出的最小电流单位为16mA/65536;而不是16mA/1024/1024。
10、怎么为拉绳选配合适量程的编码器。
假设拉绳测量行程1000mm,拉绳轮毂周长100mm,1000/100=10圈,推荐使用16圈编码器。
另:假设拉绳测量行程3000mm,拉绳轮毂周长200mm,3000/200=15圈,推荐使用32圈编码器。
11、伺服编码器怎么与电机配合怎么调零?
伺服编码器分为绝对值伺服编码器和增量伺服编码器。
绝对值伺服编码器:
绝对值伺服编码器通过设置驱动器对应参数可以调零。可以查看驱动器手册或者咨询驱动器厂家。
增量伺服编码器:
增量式编码器的输出信号为方波信号,具备A、B两相正交方波脉冲输出信号,以及Z零位信号;还具备互差120度的电子换相信号UVW,UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的零位对产方法如下:
1、将编码器安装到电机上,编码器轴不固定,使编码器轴可以相对电机轴运动;
2、用一个稳压直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;
3、用示波器观察编码器的U相信号和Z信号;
4、调整编码器转轴位置;
5、一边调整,一边观察编码器U相信号跳变沿和Z信号,直到Z信号稳定在高电平上(默认Z信号高电平有效),锁定编码器与电机的相对位置关系;
6、来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,Z信号都能稳定在高电平上,则对齐有效。
可通过如下方法验证:
1、用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形;
2、转动电机轴,编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合,编码器的Z信号也出现在这个过零点上。
此验证方法也可以作为调零方法。
12、Modbus-RTU、SSI、CANopen传输距离是多少?
波特率不同,输出距离不同,具体可以参考绝对值编码器输出方式详解。
13、屏蔽层怎么接?
建议单端接地。具体需要了解编码器内部的屏蔽层连接情况,如果内部PE没有和壳体连接,则电缆线外露屏蔽层连接大地;如果内部PE已经和壳体连接并且壳体也连接了大地,则电缆线外露屏蔽层可不连接。
可参考编码器常用术语之屏蔽线部分。
14、Modbus-RTU通信周期最快是多少?
以上位机发8字节,编码器回9字节为例,使用115200bps,帧与帧之间为4字,1起始位、8数据位、偶校验、1停止位进行计算,
1000/115200*11*(8+9+4+4)≈2.39s。
以常见的9600bps和19200bps计算的话,通信周期更长,由此可知Modbus-RTU通信协议不适合对通信实时性要求高的场合。