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德國西克(施克)SICK伺服反饋編碼器解決方案
SICK伺服反饋編碼器解決方案
伺服電機編碼器是安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機轉角及轉速的一種傳感器，從物理介質的不同來分，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，另外旋轉變壓器也算一種特殊的伺服編碼器，市場上使用的基本上是光電編碼器，不過磁電編碼器作為，又可靠，價格便宜，抗污染等特點，有趕超光電編碼器的趨勢。
德國西克(施克)SICK伺服反饋編碼器原理：
伺服編碼器這個基本的功能與普通編碼器是一樣的，比如絕對型的有A,A反，B，B反，Z，Z反等信號，除此之外，伺服編碼器還有著跟普通編碼器不同的地方，那就是伺服電機多數為同步電機，同步電機啟動的時候需要知道轉子的磁極位置，這樣才能夠大力矩啟動伺服電機，這樣需要另外配幾路信號來檢測轉子的當前位置，比如增量型的就有UVW等信號，正因為有了這幾路檢測轉子位置的信號，伺服編碼器顯得有點復雜了，以致一般人弄不懂它的道理了，加上有些廠家故意掩遮一些信號，相關的資料不齊全，就更加增添了伺服電機編碼器的神秘色彩。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
分辨率-編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。
SICK伺服反饋編碼器輸出信號
1、OC輸出:就是平常說的三極管輸出，連接需要考慮輸入阻抗和電路回路問題.
2、電壓輸出:其實也是OC輸出一種格式，不過內置了有源電路.
3、推挽輸出:接口連接方便，不用考慮NPN和PNP問題.
4、差動輸出:抗干擾好，傳輸距離遠，大部分伺服編碼器采用這種輸出.
?SICK伺服反饋編碼器分類
增量編碼除了普通編碼器的ABZ信號外，增量型伺服編碼器還有UVW信號，國產和早期的進口伺服大都采用這樣的形式，線比較多。
增量式編碼器以轉動時輸出脈沖，通過計數設備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣，當停電后，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數設備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產結果出現后才能知道。
解決的方法是增加參考點，編碼器每經過參考點，將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。
比如，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然后才工作。
這樣的方法對有些工控項目比較麻煩，甚至不允許開機找零(開機后就要知道準確位置)，于是就有了絕對編碼器的出現。
絕對型旋轉光電編碼器，因其每一個位置絕對唯1、抗干擾、無需掉電記憶，已經越來越廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
絕對編碼器碼盤上有許多道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯1的2進制編碼(格雷碼)，這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯1性，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
由于絕對編碼器在定位方面明顯地優于增量式編碼器，已經越來越多地應用于伺服電機上。絕對型編碼器因其高精度，輸出位數較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號必須確保連接很好，對于較復雜工況還要隔離，連接電纜芯數多，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此，絕對編碼器在多位數輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國生產的絕對型編碼器串行輸出常用的是SSI(同步串行輸出)。
從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器 旋轉單圈絕對式編碼器，以轉動中測量光碼盤各道刻線，以獲取唯1的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯1的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對式編碼器。如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈絕對式編碼器。
編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪，多組碼盤)，在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯1不重復，而無需記憶。
多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯，歐洲新出來的伺服電機基本上都采用多圈絕對值型編碼器。
- 性能
每圈正弦/余弦周期 64 可測量絕對圈數 1 總步數 2,048 測量步距 5 ″ 正弦/余弦信號按 12 位細分 積分非線性 ± 72 ″ 1) 差分非線性度 ± 45 ″ 1) 等待時間 25 µs 系統精確度 ± 117 ″ 1) 處于公稱位置 ± 0.1 mm 和 20 °C 溫度下的典型值.
- 接口
絕對位置編碼類型 二進制 編碼方向 增量, 從“A"方向觀察順時針旋轉的軸（參見尺寸圖） 通訊接口 HIPERFACE® - 電氣參數
連接類型 插頭, 8 針 供電電壓 7 V DC ... 12 V DC 上電時間/斜坡電壓 最大 180 ms 1) 建議供電電壓 11 V DC 電流消耗 ≤ 150 mA 2) MTTF：危險故障間隔時間 180 年 (EN ISO 13849) 3) 1) 0 至 7.0 V 斜坡電壓持續時間。.
2) 在 7 V DC 且無負載時.
3) 本產品是標準產品，而不是一個按照機械指令制作的安全部件。計算基于組件的額定負荷、60°C 的平均環境溫度、8760 小時/年的使用頻率。所有電子故障均被視為危險故障。詳細信息請參見編號為 8015532 的文檔.
- 機械參數
軸的形式 通孔空心軸 軸直徑 50 mm 尺寸 參見尺寸圖 重量 ≤ 0.21 kg 轉動慣量 280 gcm2 工作轉速 8,500 min?1, 8,500 U/min (直至產生可靠的絕對位置) 角加速度 ≤ 50,000 rad/s2 允許徑向軸位移 ± 0.15 mm 允許軸向軸位移 ± 0.4 mm 允許驅動裝置靜態軸位移 ± 0.3 mm 允許驅動裝置動態軸位移 ± 0.1 mm - 環境參數
運行溫度范圍 –30 °C ... +115 °C 儲存溫度范圍 –40 °C ... +125 °C, 無包裝 相對空氣濕度/凝結 85 %, 不允許凝結 1) 抗沖擊能力 100 g, 10 ms, 10 ms (根據 EN 60068-2-27) 2) 抗振動能力的頻率范圍 30 g, 10 Hz ... 2,000 Hz (根據 EN 60068-2-6) 1) 電磁兼容性 根據 EN 61000-6-2 和 EN 61000-6-4 標準（級別 A） 3) 外殼防護等級 IP40, 插上插頭且合上罩殼時 (根據 IEC 60529 標準) 1) 更多信息可查閱(DE: 8021543/EN: 8021544).
2) 每臺編碼器均已通過半正弦波沖擊試驗.
3) 當安裝伺服反饋編碼器的導電外殼通過電纜屏蔽與電機控制器的中央接地點連接時，電磁兼容性需遵循標準。 使用其他屏蔽設計時，用戶必須自行測試。