如何解決高精度編碼器的干擾問題？電機編碼器故障與處理方法！

高精度編碼器在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，其中在運動控制系統(tǒng)中作為一些自動化設(shè)備的核心部分，是高速電機編碼器一個常見的應(yīng)用。高速電機編碼器的可靠性和穩(wěn)定性直接影響設(shè)備的性能，而影響其可靠性和穩(wěn)定性的主要因素之一是抗干擾問題，本文就來說說這個干擾問題，以及如何解決干擾問題。

一、高速電機編碼器的干擾現(xiàn)象

在應(yīng)用中，常會遇到以下幾種主要干擾現(xiàn)象：

1、控制系統(tǒng)未發(fā)指令時，電機無規(guī)則地轉(zhuǎn)動。

2、與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源的設(shè)備(如顯示器等)工作不正常。

3、伺服電機停止運動，運動控制器讀取電機位置時，由電機端部的高速電機編碼器反饋回的數(shù)值無規(guī)律亂跳。

4、伺服電機運行時，所讀取的高速電機編碼器的值與所發(fā)出指令值不吻合，且誤差值是隨機的，無規(guī)律的。

5、伺服電機運行時，所讀取的高速電機編碼器的值與所發(fā)出指令值的差值為一穩(wěn)定的值或呈周期性變化。

二、高速電機編碼器的干擾源分析

干擾進入運動控制系統(tǒng)的渠道主要有兩類：

一是信號傳輸通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相聯(lián)的信號輸入通道、輸出通道進入;二是供電系統(tǒng)干擾。

信號傳輸通道是控制系統(tǒng)或驅(qū)動器接收反饋信號和發(fā)出控制信號的途徑，因為脈沖波在傳輸線上會出現(xiàn)延時、畸變、衰減與通道干擾，在傳輸過程中，長線的干擾是主要因素。

任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾，如果沒有內(nèi)阻，無論何種噪聲都會被電源短路吸收，在線路中不會建立起任何干擾電壓，此外，交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動器本身也是較強的干擾源，它可以通過電源對其他設(shè)備進行干擾。

三、高速電機編碼器抗干擾的措施

1、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計

(1)實行電源分組供電，例如，將執(zhí)行電機的驅(qū)動電源與控制電源分開，以防止設(shè)備間的干擾。

(2)采用噪聲濾波器也可以有效地抑 制交流伺服驅(qū)動器對其他設(shè)備的干擾。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑 制。

(3)采用隔離變壓器，考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初次級線圈的互感耦合，而是靠初次級寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高抗共模干擾能力。

2、信號傳輸通道的抗干擾設(shè)計

(1)光電耦合隔離措施

在長距離傳輸過程中，采用光電耦合器，可以將控制系統(tǒng)與輸入通道、輸出通道以及伺服驅(qū)動器的輸入、輸出通道切斷電路之間的。如果在電路中不采用光電隔離，外部的尖峰干擾信號會進入系統(tǒng)或直接進入伺服驅(qū)動裝置，產(chǎn)生*種干擾現(xiàn)象。

(2)雙絞屏蔽線長線傳輸

信號在傳輸過程中會受到電場、磁場和地阻抗等干擾因素的影響，采用接地屏蔽線可以減小電場的干擾。雙絞線與同軸電纜相比，雖然頻帶較差，但波阻抗高，抗共模噪聲能力強，能使各個小環(huán)節(jié)的電磁感應(yīng)干擾相互抵消。另外，在長距離傳輸過程中，一般采用差分信號傳輸，提高抗干擾性能。采用雙絞屏蔽線長線傳輸可以有效地抑 制第 二、三、四種干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生。

(3)接地

接地可以消除電流流經(jīng)地線時所產(chǎn)生的噪聲電壓，除了要將伺服系統(tǒng)接大地外，信號屏蔽線也要接地，防止靜電感應(yīng)和電磁干擾。如果沒有正確的接地，則可能會出現(xiàn)第 二種干擾現(xiàn)象。

電機編碼器故障與處理方法

一、電機編碼器故障與處理方法

電機編碼器是一種適用于電動機上的編碼器，在使用過程中，有時會遇到一些故障，需要及時處理或維修，故障比較常見的有：

1、編碼器本身故障

編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。

2、編碼器連接電纜故障

這種故障出現(xiàn)的幾率最高，維修中經(jīng)常遇到。通常是因為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良等原因造成，這時需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。

3、編碼器電源電壓過低

編碼器的電源電壓通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需檢修電源或更換電纜。

4、絕對式編碼器電池電壓下降

這種故障需更換電池，如果參考點位置記憶丟失，還需執(zhí)行重回參考點操作。

5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落

這會引入干擾信號，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準確性，需要保證屏蔽線可靠的焊接及接地。

6、編碼器安裝松動

這種故障會影響位置控制精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚至剛開機即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過載報警

7、光柵污染

這會使信號輸出幅度下降，可以用脫脂棉沾無水酒精輕輕擦除油污來解決。

二、如何維護和保養(yǎng)編碼器

為了延長編碼器的使用壽命，防止經(jīng)常出現(xiàn)故障，需要做好編碼器的維護保養(yǎng)工作，主要注意：

1、對編碼器機械部分定期進行檢查工作，一般情況是每月一次，檢查工作的內(nèi)容主要是機械連接點的檢查，看看是否錯位等。

2、編碼器屬于精密儀器，其中的電控設(shè)備不可隨意調(diào)整，尤其是互鎖裝置，一方面為保證編碼器能正常使用，另一方面為保證人員使用安全。

3、編碼器的使用需要和控制器、電控系統(tǒng)等設(shè)備一起使用，這些設(shè)備功率大，操作方式不同，因此維護和保養(yǎng)工作應(yīng)由專業(yè)人士進行操作。

4、當編碼器出現(xiàn)故障時，非專業(yè)人士不宜擅自亂動，應(yīng)通知維修人員排查故障原因并及時檢修。