旋轉(zhuǎn)編碼器要怎么測量速度和角度？使用旋轉(zhuǎn)編碼器注意事項！

在現(xiàn)代工業(yè)中，許多機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度和角度都需要精確測量，以確保工作的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，通常會使用旋轉(zhuǎn)編碼器，尤其是增量型編碼器。本文將介紹如何使用旋轉(zhuǎn)編碼器來測量轉(zhuǎn)軸的速度和角度，以及在軟件編程中的具體思路。

一、安裝和連接編碼器

首先，我們需要在被測轉(zhuǎn)軸上安裝一個合適的旋轉(zhuǎn)編碼器。通常情況下，選擇增量型編碼器，并使用A相和B相輸出來測量正負(fù)旋轉(zhuǎn)。而要測量角位置，則最好使用帶有Z相輸出的編碼器。

安裝好編碼器后，我們需要將其輸出端連接到測量控制器。控制器可以是單片機、DSP、擴展單元、CNC加工卡或伺服驅(qū)動器等，根據(jù)不同的接口電路選擇相應(yīng)的編碼器輸出類型，如集電極開路輸出或差分輸出。

二、編寫軟件程序

在連接測量控制器后，我們需要編寫相應(yīng)的軟件程序，以便正確讀取和解析編碼器輸出，并計算出速度和角度。

速度測量

對于速度測量，我們可以使用PLC（可編程邏輯控制器）來實現(xiàn)。下面是使用三菱PLC測量速度的思路：

第一步：在一個指定的時間間隔內(nèi)，將輸入脈沖的數(shù)量計數(shù)到一個特定的寄存器（假設(shè)為D0）。

第二步：計算速度N=60,000/(N*t)，其中N表示編碼器每轉(zhuǎn)輸出脈沖的數(shù)量，t表示指定的測量時間（毫秒）。

在這種方法中，測量精度和編碼器分辨率與測量時間寬度成反比。換句話說，測量時間越長，精度越高，但是對于較高的轉(zhuǎn)速（超過200轉(zhuǎn)/分鐘），可能會出現(xiàn)5轉(zhuǎn)/分鐘以下的誤差。

角度測量

如果要測量角度位置，我們可以簡單地累加編碼器的Z相脈沖數(shù)量與A相或B相計數(shù)脈沖的數(shù)量。這樣我們就可以得到當(dāng)前位置在整個圓中的位置，以及它相對于起始點的角度。

三、注意事項

使用旋轉(zhuǎn)編碼器測量速度和角度時，有一些需要注意的事項：

脈沖速度限制：控制器應(yīng)該在最高速度下可接受的脈沖速度范圍內(nèi)操作，否則測量結(jié)果可能會出現(xiàn)不準(zhǔn)確。

編碼器分辨率：選擇合適的編碼器分辨率，以滿足測量的要求。較高的分辨率可以提供更高的精度，但也需要更多的計算資源。

測量時間：合理選擇測量時間，以平衡測量精度和實時性。較短的測量時間可以提供實時的測量結(jié)果，但可能犧牲一定的精度。

環(huán)境干擾：在使用編碼器時，應(yīng)注意避免環(huán)境中可能導(dǎo)致測量干擾的因素，例如電磁干擾、震動等。

總結(jié)起來，使用旋轉(zhuǎn)編碼器測量速度和角度是工業(yè)領(lǐng)域中常見的任務(wù)。通過選擇適當(dāng)?shù)木幋a器類型和合理編寫軟件程序，我們可以實現(xiàn)高精度的測量結(jié)果。同時，我們需要注意控制器的脈沖速度限制和環(huán)境干擾，以確保測量的準(zhǔn)確性和可靠性。在實際應(yīng)用中，根據(jù)具體情況進行優(yōu)化和調(diào)整，以滿足不同工業(yè)設(shè)備的要求。