亨士乐增量编码器实现信号远程传输的实验

亨士乐增量编码器实现信号远程传输的实验

hengstler增量编码器是一种可以根据旋转运动生成信号的编码器，其缩放方法是计算每个脉冲的增量，因此得名。它通常与机械转换器（如齿条和小齿轮、测量轮或心轴）结合使用，以测量线性运动。



增量编码器直接利用光电转换原理，输出A、B、Z三组方波脉冲；两个AB脉冲之间的相位差为90°，因此可以很容易地确定旋转方向，而Z相位每转一个脉冲用于参考点定位。

亨士乐增量编码器输出信号

信号输出匹配：增量编码器的连接，首先也是最重要的是澄清编码器的信号输出形式与接收设备之间的匹配问题。当选择hengstler编码器或接收设备时，有必要匹配两者的信号形式。从波形的角度来看，亨士乐增量编码器信号输出可以分为两种类型：正弦余弦输出（sin/cos）和方波输出。如下图所示

1.正弦/余弦输出信号（sin/cos）是模拟量变化的信号周期，分为电压输出1Vpp和电流输出11uApp。通常，PLC没有用于这两个输出的接口，其中大多数连接到专用的运动控制卡，可以在内部进行划分，以获得更高的分辨率和动态特性。它们还连接到专用的分区盒，以在分区后输出方波，在选择模型时，明确是电压输出还是电流输出（现在大多数是电压输出）。

2.方波输出还包括分集电极开路输出（NPN或PNP）、电压输出、长距离差分驱动、推挽输出等。

（1） 集电极开路输出是一个类似晶体管的放大电路，其中晶体管放大集电极开路的输出。根据晶体管的极性，它被分为NPN和PNP。接收设备的选择应该匹配，并且没有错误。这种输出电路简单经济，但选择范围很窄。传输距离取决于放大管的距离，但整个传输距离不远，保护不够，容易损坏，大多用于单机设备，而不是工程项目。该输出的电压取决于电源，输出5-12V，输出12-24V，也需要澄清以确保信号连接。

（2） 电压输出是在开路集电极输出的相反相位添加一个电阻器，形成PNP或NPN的极性，而另一个极性是电压，实际上是NPN+电压或PNP+电压。这对于PNP或NPN形式的接收设备来说是一种便利，因此两者都可以连接。然而，如今，这种电压接口通常在经济型PLC上执行。仍然建议直接选择开路编码器输出电极或具有等效极性的电压型hengstler编码器，因为如果选择具有PNP+电压的电压输出编码器，并且选择具有NPN+电压的连接PLC，则会出现漏电流并出现错误。

（3） 差分长程驱动（TTL5V用于后来相对于HTL引入的一些欧洲编码器）是一种差分放大电路，通常为5V、a+、B+、Z+及其180度反相a-B-Z-。读取时，使用A+和A的差值进行读取，这对共触干扰具有抑制作用，并且具有长的传输距离。它被广泛用于运动控制（数控机床）。

（4） 推挽式放大，在一些欧洲编码器中以HTL为代表，相当于NPN+PNP推挽式放大器，并且大多数都有标准的集成放大电路。根据电源，输出为10-30V，与接收设备兼容性强，信号强且稳定。在工程项目或大型安装中，推挽输出是首选，在远程传输或高频电机运行条件下，选择具有反相输出的推挽输出编码器（例如，具有A+/A-B-Z+等接口的ABB频率控制器）。

现场重型机械的工作环境恶劣，干扰严重。开路集电极输出信号编码器轻微损坏，因此不适合在重型机械上使用。差分信号只有一个5V电源，推挽电路中有3通道和6通道。6通道提供A、A、B、Z-。通过连接对称的负信号，电流0对电缆的电磁场有贡献，具有最低的衰减和最佳的抗干扰性。可以远距离传输。因此，推挽式6通道增量编码器HTLG6最适合在高性能机器上使用，具有良好的抗干扰性和长传输距离。

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