SICK编码器参数解释.pdf

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1、Center line content SICK 编码器参数解释 Gareth Zheng Technical Support & Service July, 2014 Center line content 编码器基本分类 2 增量与绝对值 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器基本分类 3 直线测量 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 旋转编码器 4 角度 Gareth Zheng | Confidential July,

2、2014 Center line content 线性编码器 5 距离 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 6 环境参数 电磁兼容性 (EMC) 是指技术设备不应受到电磁干扰的影响。 如需达到这一目的，不仅需要限制设备中的干扰源，而且需 要设计具备足够抗干扰能力的设备。欧盟指令和标准对 EMC 做出规范。 EMC（电磁兼容性 ） Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 7 环境参数 6ms 70g 30g 冲击

3、: 振动 : f = 10.2000 Hz DFS60 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 8 环境参数 外壳防护等级是指机器或传感器对外 物侵入和水侵入的 防护程度。 该 等级以字母 IP开头，随后紧接的第一 位数字说明 对外 物侵入和颗粒物的防 护 程度。 第二 位数字则说明对水 侵入的 防护能 力。 Enclosure rating（外壳防护等级） ATM60 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 9 机

4、械接口 可将编码器安装在客户装备接口上的一种编码器零件，具有 多个机械版本。 Flange（法兰） 夹 紧法兰 伺服法兰 盲孔空心轴 通孔空心轴 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 10 机械接口 “工作转矩 ”是轴承和 O型密封圈之间的摩擦所引起的 , “启动转矩 ” 是在启动 时所需的力矩 . 转矩 轴承 O型圈 ATM60 无密封 有密封 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 11 机械接口 编码器轴在轴

5、线方向上的负载能力。 Shaft load capacity, axial（轴的轴向负载能力） 编码器轴在半径方向上的负载能力，负载应用于轴的末端。 Shaft load capacity, radial（轴的径向负载能力） Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 12 机械接口 联轴器用于两轴间的间接连接，防止发生径向、轴向或角度 偏移。 Shaft coupling（联轴器） Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参

6、数 13 机械接口 Motor Encoder 90 90 90 90 90 Motor Encoder 侧视图 顶视图 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 14 机械接口 : 径向偏差 : 生产和装配公差导致电机或主轴偏差 导致过高的轴承负载 : 3 种不同的轴偏差 : 角度偏差 : 轴向偏差 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 15 机械接口 定子联轴器能够补偿安装公差和驱动部件径向上和轴向上的 轴运动，

7、而且不会严重影响空心轴编码器的精度 。 Stator coupling（定子联轴器） Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 Gareth Zheng | Confidential 16 机械接口 静态径向轴位移是编码器安装的误差。它在轴未能精确地位于安装孔中间 时产生。这误差是静态的，因为它在轴转动时不发生变化。对于 DFS60， 最大值允许到 0.3mm。 允许 静态径向驱动装置 轴位移 July, 2014 Center line content 编码器参数 17 机械接口 动态 径向轴位移是轴的误

8、差。它由轴的摆动产生。这误差是动态的，因为 它由轴的旋转移动产生。对于 DFS60，最大值允许到 0.1mm。 允许 动态 径向驱动装置 轴位移 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 18 机械接口 静态轴向轴位移是由轴的温度膨胀或安装错误产生。这个作用力对编码器 不变，因为它移动地非常缓慢（温度），或不移动（安装错误）。这个力 不随轴的移动变化。对于 DFS60，最大值允许到 0.5mm。 允许 静态 轴 向驱动装置 轴位移 动 态轴向轴位移描述一个 快的或短的位移。例如， 在电机启动 时 ，由于一个

9、 蜗轮或电机的球轴承 公差， 轴有一个轴向 位移。对于 DFS60，最大值允许到 0.2mm。 允许 动 态 轴 向驱动装置 轴位移 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 19 机械接口 可以结合这 2个数值。但单个数值必须在其限制范围内。 例如，轴偏移 0.3mm 并且轴摆动约 0.1mm。然后，轴的移动范围是从 +0.2mm 到 + 0.4mm. 允许驱动装置 轴 位移总结 解释 : 轴向移动 机械部分 /电机 径向移动 Gareth Zheng | Confidential July, 2014

10、Center line content 编码器参数 20 机械接口 Rotation direction, clockwise (cw)（顺时针旋转方向） Rotation direction, counterclockwise (ccw)（ 逆时针旋转方向） 从轴端观察，轴向右侧旋转。 从轴端观察，轴 向左侧 旋转。 CW CCW 当轴顺时针旋转时，位置值增加 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 21 性能参数 Resolution（分辨率） 编码器的分辨率是指编码器能够分辨的最小位置变化（步数），

11、其大小取 决于所使用的传感元件 。 编码器 的分辨率通常以轴每旋转一周的信号输出变化（步数）（旋转编码 器）或以每毫米距离对应的信号输出变化（步数）（线性编码器）来表示。 如果步数是 2的指数倍，则分辨率通常以 “位数 ”的形式表示。注： “位数 ”是 2的指数。 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 22 性能参数 Repetition accuracy（重复精度） 编码器的重复性（德国标准 DIN 32 878）是指编码器在给定位置连续测量 五次输出的最大偏差。一般来说，重复性指示了位置信号随时间的

12、随机变 化值。这些变化值通常是由编码器电信号噪声所导致。 重复性 角秒 SICK编码器示例 360 ATM60 7.2 AFM60 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 23 性能参数 Accuracy（精度） / Error limits（误差阀值） 编码器的精度确定了位置输出的系统总测量误差。测量误差通常包括多种 因素造成的系统偏差，如非线性、迟滞或对工作环境（如温度、振动）的 交叉敏感度等 。 编码器 的精度通常以角度或距离表示。如果对应的步数是 2的指数倍，则 精度通常以 “位数 ”的形式表示。

13、注： “位数 ”是 2的指数。 精度 位数 精度 角秒 SICK编码器示例 10 1260 A3M60 14 110 AFx60 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 24 性能参数 Measurement step deviation（测量脉冲宽度偏差） 测量脉冲宽度偏差表示测量脉冲宽度之间的最大测量偏差。 计算该数值时，需取测量范围内 1个或多个位置相邻的测定 值，这些测定值与期望值之间的最大偏差即为测量脉冲宽度 偏差。 Measuring step A B Gareth Zheng | Confi

14、dential July, 2014 Center line content 编码器参数 25 电气 接口 绝对测量系统的测量脉冲宽度和增量测量系统的测量脉冲宽 度有所区别。 Measurement step（测量脉冲宽度） 增量测量系统： 在这种情况下，测量脉冲宽度代表输出信号的周期，周期数 与码盘上 的每转线数相同或是其倍数。 绝对测量系统： 在这种情况下，测量脉冲宽度是指转子产生输出信号变化时 的最小角位移。 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 26 电气 接口 增量型编码器 脉冲倍频 A B

15、: 单倍 : 双倍 : 四倍 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 27 电气 接口 增量型编码器 脉冲倍频 四倍 A B A B 单倍 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 28 电气 接口 Number of lines per revolution（每转线数） 例子 : 单相计数 : DFS60E-S4EA01024 1024线 1024步的分辨率 360 / 1024 = 0,352 AB相计数 : DF

16、S60E-S4EA1024 1024线 4096步的分辨率 90 / 1024 = 0,088 测量步 A B 1024 脉冲 1024 脉冲 测量步 1 步 0,088 1 步 0,352 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 29 电气 接口 : 3通道编码器 90 Measuring step 360 A B Z 90 Measuring step 360 A Z A B B Z : 6通道编码器 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line

17、 content 编码器参数 30 电气 接口 Reference Signal（参考信号） 90 测量步 360 A B Z 参考标记 线数 Z 90 el.gated wih channel A and B 180 el.gated wih channel B Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 31 电气 接口 TTL RS-422和 HTL push-pull（推挽式） 90 Measuring step 360 A Z A B B Z TTL = 供电电压 5 Volt 或者 1030 Vo

18、lt HTL = 供电电压 1030 Volt 输出电平 高电平定义 = 2,5 V 低 电平定义 = 18 V (Us = 24 V) 低电平定义 = 2,7 V (Us = 24 V) 输出 TTL (transistor-transistor logic) 在 TTL中，逻辑状态输入和信号放大均由晶体管完成，故因此 得名晶体管 -晶体管逻辑电路 。 输出 HTL (high-transistor logic) Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 32 电气 接口 增量编码器 电气接口 TTL /

19、 RS 422 Us = 4.5 . 5.5V HTL / 推挽型 Us = 7 . 30V TTL / RS 422 Us = 7 . 30V NPN Us = 4.5 . 5.5V Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 33 电气 接口 5V， NPN Us = 4.5 . 5.5 V A, B, Z, 0 V 三通道 A和 B之间有 90 相位差 (旋转方向检测 ) 零位脉冲 Z 90 脉冲 360 A B Z 上位接收输出电压 高电平 = 2,5 V U_low = 2,5 V U_low 15

20、 bit = 15 wire 并口 同步串行接口是一种由 Max Stegman GmbH（ 现为 SICK） 开发的 标准化接口， 可以传输绝对值位置信号 。 该 传输方式的 优势 在于能够通过 PLC 控制记录位置的时间和数据传输速度， 确保 安全传输数据。 Gareth Zheng | Confidential July, 2014 Center line content 编码器参数 40 电气 接口 Gray code（格雷码） 1 0 0 01 1 1 115 1 0 0 11 1 1 014 1 0 1 11 1 0 113 1 0 1 01 1 0 012 1 1 1 01 0

21、1 111 1 1 1 11 0 1 010 1 1 0 11 0 0 19 1 1 0 01 0 0 08 0 1 0 00 1 1 17 0 1 0 10 1 1 06 0 1 1 10 1 0 15 0 1 1 00 1 0 04 0 0 1 00 0 1 13 0 0 1 10 0 1 02 0 0 0 10 0 0 11 0 0 0 00 0 0 00 Gr a y - CodeB i n ar y - Code D eci ma l - Code 单步 码值 , 在绝对型编码器中多采用 格雷码可与 SSI接口配合使用。位置值变为下一个位置值时， 只有一位数据会发生变化，可以确保实现可靠的数据传输。 Gareth Zheng | Confidential July, 2014