HEIDENHAIN海德漢旋轉(zhuǎn)編碼器678096-20工作原理

核心結(jié)構(gòu)

光電碼盤：中心有軸的圓形玻璃或金屬盤，表面刻有環(huán)形排列的透光和不透光刻線（512線/轉(zhuǎn)），形成編碼。

光電發(fā)射與接收器件：紅外光源垂直照射碼盤，接收器（覆蓋光柵準(zhǔn)直儀）感受光變化，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

信號(hào)處理電路：增強(qiáng)信號(hào)穩(wěn)定性，輸出A/B/Z相脈沖及可選串行/總線信號(hào)。

工作過程

光電轉(zhuǎn)換：碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，透光刻線允許光線通過，不透光刻線阻擋光線，接收器產(chǎn)生斷續(xù)光信號(hào)。

正交信號(hào)生成：通過兩組互相垂直的碼道（A/B相），輸出四組正弦波信號(hào)，相位差90°。將C、D信號(hào)反向疊加至A、B相，增強(qiáng)抗干擾能力。

方向與位置判斷：

方向：比較A相與B相相位差（A超前B為正轉(zhuǎn)，B超前A為反轉(zhuǎn)）。

位置：每轉(zhuǎn)輸出512個(gè)脈沖（A/B相），通過計(jì)數(shù)脈沖數(shù)計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度；Z相脈沖（每轉(zhuǎn)1個(gè)）提供零位參考點(diǎn)。

絕對位置讀取：碼盤刻線對應(yīng)二進(jìn)制編碼（格雷碼），斷電后重新上電可直接讀取當(dāng)前位置，無需計(jì)數(shù)或?qū)ち恪?/p>

信號(hào)輸出與接口

并行輸出：TTL/HTL電平，支持高速計(jì)數(shù)，但需多芯電纜連接。

串行輸出：SSI（同步串行接口），減少電纜數(shù)量，提升抗干擾性。

總線輸出：EnDat、PROFIBUS等，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和診斷功能，適用于工業(yè)4.0場景。

增量式與絕對式特性

增量式模式：

通過A/B/Z相脈沖計(jì)算位移和速度。

需外部計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)位置，斷電后位置丟失，需重新尋零。

絕對式模式：

碼盤機(jī)械位置決定編碼，斷電后位置記憶，抗干擾能力強(qiáng)。

直接輸出位置值，無需計(jì)數(shù)，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

編碼器型號(hào)列舉

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應(yīng)用領(lǐng)域

機(jī)床行業(yè)：核心精度保障

轉(zhuǎn)臺(tái)與分度頭

海德漢角度編碼器（如ERA/ERO系列）用于機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)弧秒級(jí)角度測量，確保五軸加工中心復(fù)雜曲面加工的精度。

典型應(yīng)用：車床C軸、齒輪測試機(jī)，通過高分辨率（如23位/圈）和低細(xì)分誤差，滿足精密分度需求。

直線運(yùn)動(dòng)測量

旋轉(zhuǎn)編碼器與絲杠聯(lián)用，將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)化為直線位移信號(hào)，用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸的位置反饋。

優(yōu)勢：支持TTL/HTL信號(hào)傳輸，內(nèi)部細(xì)分可達(dá)36,000個(gè)信號(hào)周期，滿足高速高精加工要求。

機(jī)器人領(lǐng)域：動(dòng)態(tài)控制與安全升級(jí)

關(guān)節(jié)位置反饋

KCI 120 Dplus雙編碼器：集成電機(jī)反饋與位置測量功能，通過獨(dú)立感應(yīng)式掃描碼盤補(bǔ)償多關(guān)節(jié)誤差，提升協(xié)作機(jī)器人絕對位置精度。

安裝靈活性：提供三種版本，適配不同空心軸直徑（如30mm/40mm），支持緊湊型機(jī)械臂設(shè)計(jì)。

振動(dòng)監(jiān)測與預(yù)測性維護(hù)

ECI 1323 Splus/EQI 1335 Splus：內(nèi)置3軸加速度傳感器，通過階次分析（達(dá)256階）實(shí)時(shí)監(jiān)測旋轉(zhuǎn)軸振動(dòng)，預(yù)防設(shè)備故障。

接口：采用EnDat 3協(xié)議，確保強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸可靠性，適用于汽車焊接等惡劣場景。

自動(dòng)化設(shè)備：復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性

印刷與包裝機(jī)械

旋轉(zhuǎn)編碼器監(jiān)測印刷單元分度，通過高信號(hào)周期數(shù)（如5000線）實(shí)現(xiàn)精確套色控制，減少廢品率。

紡織機(jī)械

實(shí)時(shí)反饋織軸轉(zhuǎn)速與位置，支持變頻器調(diào)節(jié)，確保布料張力穩(wěn)定，提升生產(chǎn)效率。

電梯行業(yè)

測量主機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與轎廂位置，通過防松功能（如機(jī)械防松設(shè)計(jì)）保障長期運(yùn)行穩(wěn)定性。

HEIDENHAIN海德漢旋轉(zhuǎn)編碼器678096-20工作原理