了解kubler编码器输出信号有助于您选择 我们要先了解一下德国kubler编码器信号输出有几种方式 信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,库伯勒编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。 信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。 如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。 A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。 A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰优良,可传输较远的距离。 对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。 对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。 kubler编码器电子电机控制器常常需要接入编码器以检测转子位置和/或转速。要想选择合适的设备,工程师就必须对若干方面进行评估。第一步则是判断应用需要的是增量编码器、绝对编码器还是换向编码器。一经确定,就必须考虑分辨率、安装方式、电机轴尺寸等其他参数。 最合适的输出信号类型并不总是那么明显,而且往往受到忽视。最常见的三种类型是开集输出、推挽输出和差分线路驱动器输出。本文将分别介绍这三种输出类型,帮助工程师根据具体应用需求选择合适的设备。 首要原则 无论是增量编码器的正交输出,换向编码器的电机极输出,还是使用特定协议的串行输出,这些编码器输出都是数字信号。因此,5 V 编码器的信号会一直在近似 0 V 与 5 V 之间切换,这两个电压分别对应逻辑 0 和 1。增量编码器的输出是基本方波。 数字编码器的通用方波输出。 开集输出 kubler旋转编码器大多采用开集输出,即输入信号为高电平时,晶体管的集电极引脚保持开路或断开。当输出为低电平时,输出直接接地。 开集输出原理图。 由于输入信号为高电平时输出断开,需要使用外部“上拉"电阻,才能确保集电极电压达到所需的电平,即逻辑 1。因此,工程师在连接不同电压的系统时就更具灵活性:通过上拉电阻可将集电极电压上拉至不同电压,使之高于或低于编码器工作电压 集电极输出可上拉至适当电压以连接至外部系统。 不过,这种接口也具有一些缺陷。许多现成的控制器都已内置了上拉电阻,而这些上拉电阻会消耗电流,即产生耗散功率。此外,当该电阻与寄生电容组成 RC 电路时,输出在高电压与低电压之间的转换速率将因此降低。转换斜率(图 4)即转换速率。 当输出在两种逻辑状态之间转换时,上拉电阻会显著降低输出电压转换速率 通过降低转换速率,上拉电阻会显著降低编码器运行速度,从而降低增量编码器的分辨率。减小电阻值可以提高转换速率,但是当信号为低电平时,上拉电阻功耗的电流更大,耗散功率也更大。 推挽输出 推挽输出使用两个晶体管,而不是一个,因此可以弥补上述开集输出接口的缺陷。上部晶体管取代上拉电阻,导通时可将电压上拉至电源电压,由于电阻极小,因而转换速率较快。而输出信号为低电平时,晶体管关断,因此相较于开集电路,该有源上拉电路的耗散功率也相对较小,从而使电池供电设备的运行时间相对较长。 kubler编码器 CUI 的AMT 系列单端编码器都使用推挽输出,因此无需上拉电阻即可连接外部电路。除了提高速率和降低耗散功率外,推挽输出还可简化测试和原型开发。此外,AMT 编码器还具有 CMOS 输出。由于设备的高低电压各不相同,因此应参考规格书以确定如何转换输出电压。 差分线路驱动器输出 虽然使用推挽输出的编码器弥补了开集输出的一些缺陷,但两者都是单端输出。在布线距离较长的应用或存在电噪声和干扰的环境中,使用单端输出具有一定局限性。 布线距离较长时,信号幅度衰减,电容效应将减慢转换速率。由于单端信号的传输信号以地为参考,这类衰减就可能产生误差,从而导致系统性能下降。 此外,在电噪声环境中,不同幅度的干扰电压都将耦合到电缆上,从而导致单端系统的接收器错误地解码信号电压。 电缆长度超过一米时,CUI 建议使用差分信号。使用差分线路驱动器的编码器可产生两个输出信号:一个与原始信号相匹配,另一个与相反,即互补信号。这两个信号之间的幅度差是原始单端信号的两倍,有助于克服电压降和电容引起的衰减问题。 差分线路驱动器克服了信号衰减问题 此外,由于两个信号均存在共模噪声,可以相互抵消,因此接收系统可忽略其影响。由于噪声抑制能力相当出色,差分线路驱动器接口广泛用于工业和汽车应用。多种 CUI 编码器都提供差分线路驱动器输出选项,可用于要求严苛的应用。 差分接收器可忽略两个信号上同时存在的噪声。 了解kubler编码器输出信号有助于您选择 |