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HEIDENHAIN海德漢編碼器810810-02工作原理
EIDENHAIN(海德漢)編碼器810810-02是一款光電式絕對角度編碼器,其工作原理基于光電掃描技術(shù),通過讀取碼盤上的絕對編碼圖案直接輸出當(dāng)前角度位置,無需累計計數(shù)。以下是其核心工作原理的詳細(xì)解析:
核心結(jié)構(gòu)組成
碼盤(光柵盤):
由玻璃或金屬材料制成,表面刻有高精度的絕對編碼軌道。編碼軌道采用二進(jìn)制或其他編碼方式(如格雷碼),每個角度位置對應(yīng)的編碼圖案。ECN2180 2048的碼盤行數(shù)為2048,每轉(zhuǎn)位置數(shù)達(dá)33,554,432(25位分辨率),可檢測0.00001°級的角度變化。
光源與光電探測器:
光源(通常為LED)發(fā)出穩(wěn)定光線,透過碼盤上的透光區(qū)域照射到光電探測器(由多個光敏元件組成)。碼盤旋轉(zhuǎn)時,透光與不透光區(qū)域交替變化,光電探測器輸出與編碼圖案對應(yīng)的電信號。
信號處理電路:
對光電探測器輸出的微弱電信號進(jìn)行放大、濾波、整形處理,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(如TTL或差分信號),并通過數(shù)據(jù)接口(如EnDat02)傳輸至控制系統(tǒng)。
編碼器型號列舉
810789-01
810790-09
810799-03
810810-02
1151208-01
1244738-01
1244739-01
1244750-01
1244751-01
1244752-01
絕對式編碼原理
直接位置讀?。?/p>
碼盤上的每個位置對應(yīng)的二進(jìn)制編碼,編碼器通電后立即輸出當(dāng)前角度的數(shù)字值,無需像增量式編碼器那樣通過累計脈沖數(shù)計算位置。這一特性避免了斷電后丟失位置數(shù)據(jù)的問題,無需回零操作。
多圈絕對定位(可選):
部分型號(如RCN 8000系列)集成電池備份的多圈計數(shù)器,支持無限旋轉(zhuǎn)定位。ECN2180 2048雖未明確提及多圈功能,但其高分辨率設(shè)計已滿足單圈絕對定位需求。
光電掃描與信號生成
明暗交替的光信號:
碼盤旋轉(zhuǎn)時,透光與不透光區(qū)域周期性遮擋光線,光電探測器接收到明暗交替的光信號,轉(zhuǎn)換為高低電平變化的電脈沖。
編碼圖案解碼:
信號處理電路對電脈沖進(jìn)行解碼,提取出與碼盤編碼圖案對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù),從而確定當(dāng)前角度位置。例如,ECN2180 2048的每轉(zhuǎn)位置數(shù)33,554,432意味著其角度分辨率為360°/33,554,432≈0.00001°。
應(yīng)用場景
數(shù)控機(jī)床:
用于C軸控制、分度轉(zhuǎn)臺等,實現(xiàn)高精度輪廓加工與分度定位。
自動化與機(jī)器人:
為工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)提供μ級角度反饋,優(yōu)化運(yùn)動軌跡規(guī)劃。
航空航天:
支持衛(wèi)星天線指向、望遠(yuǎn)鏡方位軸等長行程應(yīng)用,實現(xiàn)納弧秒級角度控制。
HEIDENHAIN海德漢編碼器810810-02工作原理