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技術(shù)文章

如何利用編碼器測量轉速和角度

2016/5/3

  工作中,我們會(huì )碰到一些機械設備的旋轉軸需要測量它的運作速度,和角度如五金行業(yè)的沖床,剪床,或者需要兩個(gè)旋轉軸按照一定轉速比運行如金屬加工車(chē)床車(chē)螺紋等。

       要實(shí)現這個(gè)功能,我們需要在被測量的軸上安裝一個(gè)編碼器一般是增量型,要測量軸的正反轉采用AB相輸出,只要測量一個(gè)方向的用A單相輸出即可,如果還需要測量角度位置的話(huà)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量控制器,一般采用一下幾種控制器:1、單片機或DSP,采用這種控制器根據接口電路的不同可以選用集電極 開(kāi)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(kāi)路輸出,如果是擴展單元的話(huà)有集電極的也有差動(dòng)輸入的。3、數 控加工卡、伺服驅動(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。

        測量控制器接完后,下一步就是軟件程序的編寫(xiě), 下圖就是用三菱PLC測量轉速的一個(gè)說(shuō)明。

 
          軟件編程思路如下:第一步在指定的時(shí)間內計數輸入脈沖數量到D0,第二步四則運算,計算出轉速N=60*D0*1000/(n*t),其中n表示編碼器轉一圈輸出脈沖數,t表示指定的測量時(shí)間(ms)
 
        采用這種方法測量精度和編碼器分辨率與測量時(shí)間寬度成反比,在旋轉體轉速較高時(shí)(200r/min以上),誤差可以達到在5R/MIN以下。
 
        如果要測量角度位置,只需累加Z相脈沖數量+A或B相的計數脈沖數,就能算出當前位置是第幾圈多少角度。

      采用這種方法要注意,最高轉速時(shí)控制器可接受的脈沖速度,超過(guò)極限值,測量不準確。