Hengstler编码器应用手册之- 应用举例

使用轴编码器进行线性/直线测量

旋转编码器可通过机械机构（通常是齿轮齿条或丝杠）来检测直线或线性运动。对每个测量单位对应的脉冲数进行校准包括选择合适的传感器、此外还可能要遵循一个单独的校准步骤。

使用滚珠丝杠测量长度

分辨率、滚珠丝杠牙数和PPR之间的关系如下。

下表给出了一些例子。注意通过计算1个输出或2个输出通道的上升和下降沿，编码器的PPR可以提高至两倍或四倍。所以如果选择4倍，一个1000 PPR的编码器分辨率可以相当于4000 PPR编码器。

举例：

1. 一台铣床需要一个增量编码器提供数字读数显示。显示的读数须直接以万分之一英寸为单位。台面的行程通过一套10牙精密丝杠进行测量，丝杠每转动一圈将使台面移动1 /10英寸的距离。使用下面的公式，

两种计算方法的结果都是编码器分辨率必须为1000 PPR。根据需要，我们也可选择500 PPR的编码器配合2x的逻辑乘法器使用。

Hengstler编码器应用手册之- 应用举例

2. 使用0.01英寸分辨率测量10英寸的行程：总计数点= 1000；分辨率= 0.01英寸。如果编码器在整个行程内转动完整的一圈，一个1000  PPR的编码器就能够满足需求。满行程时编码器和计数器的读数将为9.99，在0.01英寸误差范围内。

使用滚轮和滚筒测量长度

编码器也可使用测量滚轮或滚筒来测量线性距离。下表给出了校准常数K，用于设置计数器或转速计的读数以提供要求的显示分辨率。举例：

举例：在类型2的应用中我们想以英尺为单位显示长度，到1英尺。从上表可得：

Hengstler编码器应用手册之- 应用举例

比例校准

某些情况下，所需示值为两个输入A和B的比值。该表显示了如何为A、B输出计算校准系数K以得到所需的显示分辨率。其中：

G = 传动比（编码器转速与滚轮转速之间的关系）
N = 编码器每圈脉冲数
D = 辊直径（英寸）
C = 测量轮周长（英寸）

举例：假设两个输入都为类型2且希望得到0.001英寸的显示分辨率。

建立参考位置

参考脉冲

增量编码器在360°圆周（对于轴编码器）或长度方向（对于直线码尺）上每遇到一个已知点处就会产生一个参考脉冲（有时被称作标记或索引脉冲）。通过仅使用参考脉冲输出或参考脉冲与A、B数据通道之间的逻辑关系即可识别当前的位置。因此它常用于定位和运动控制应用，将已知位置作为电子起点，由此开始计数或进行位置跟踪。在长行程或编码器转动多圈时，控制器有时使用参考脉冲对从编码器接收的总计数点进行电子检查。比如，每次控制器接收到参考脉冲时，从A、B通道接收的总计数点应该为编码器每圈脉冲数的偶数倍。 

滚珠丝杠定位台示例

编码器应用于运动控制时，PLC、CNC或运动控制器常常向定位系统的各个轴发出一系列的运动指令，使其在执行每项任务前回到相同的原点位置。下面的例子是一个典型的自动参考和间隙补偿序列，其目的是通过使用编码器标记脉冲建立零位。

1. 收到指令时如果原点开关是打开的（表明台面处于原位的正方向位置），轴以快速点动速度向原点开关方向运动直到原点开关闭合。注意，机械式原点限位开关的重复精度往往无法满足应用要求。而编码器参考（或标记脉冲）的重复精度则要高得多，因此标记脉冲是一个更好的参考点，用于为后续测量建立原点。在多圈编码器应用中，原点限位开关用于向控制器发出信号，指示下一个接收的标记脉冲即为“零位”。

2. 轴以“点动减速度”停止。

3. 轴以“点动加速度”朝着正方向以“快速点动速度”移动，直到原位开关打开。

4. 轴以“点动加速度”朝着负方向加速并以“慢速点动速度”移动直到原位开关闭合且控制器感应到编码器的标记脉冲（按此顺序）。

5. 轴以“点动减速度”停止。

传感器工作速度

所有传感器都具有固有的机械和电子速度限制，超限可能会导致数据错误和过早失效。对于一个特定的应用，其zui大运行速度是编码器及其相连的电子器件的zui大电子运行速度或编码器的zui大机械RPM参数，取两者中的较小值。