什么是kubler編碼器是將信號(hào)(如比特流)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。電機(jī)運(yùn)行過程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)軸的圓周方向相對(duì)位置等參數(shù),確定電

機(jī)本體及被拖動(dòng)設(shè)備狀態(tài), 進(jìn)一步地實(shí)時(shí)控制電機(jī)和設(shè)備的運(yùn)行狀況 ,從而實(shí)現(xiàn)伺服、調(diào)速等許多特定功能。這里, 應(yīng)用編碼器作為前端測量元件,不僅大大簡化了測量系統(tǒng),而且精密、可靠、功

能強(qiáng)大。kubler編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)部件位置、位移物理 量轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字 脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器,這些脈沖信號(hào)被控制系統(tǒng)采集、處理,發(fā)出一系列指令,調(diào)整改變設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如果庫伯勒編碼器與齒

輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,也可用于測量直線運(yùn)動(dòng)部件的位置、位移物理量。

二、編碼器分類

德國kubler編碼器是一個(gè)機(jī)械與電子緊密結(jié)合的精密測量器件, 將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、轉(zhuǎn)換,用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)數(shù)據(jù)。 按照不同的特征,編碼器分類情況如下:

●碼盤和碼尺。直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的編碼器稱為碼尺,角位移轉(zhuǎn)換成電信的為碼盤。

●增量型編碼器。提供位置、角度和圈數(shù)等信 息,以每圈脈沖數(shù)定義分別率。

●絕對(duì)值型編碼器。以角度增量的方式提供位置、角度和圈數(shù)等信息,每個(gè)角度增量賦予的編碼。

●混合式絕對(duì)值編碼器。混合式絕對(duì)值編碼器輸出兩組信息: -組信息用于檢測磁極位置,帶有絕對(duì)信息功能;另- -組則同增 量式編碼器的輸出信息。

●增型編碼器

直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。A、B兩組脈沖相位差90 , 可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向; Z相每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。其優(yōu)點(diǎn):原理構(gòu)造簡單,機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以

上,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,適合于長距離傳輸。 缺點(diǎn):無法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。

●絕對(duì)值型編碼器

直接輸出數(shù)字的傳感器,傳感器圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤

的一側(cè)是光源,另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一 碼道有一光敏元件;當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí),各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào),形成-進(jìn)制數(shù)。

這種kubler編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器,在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然,碼道越多,分辨率就越高,對(duì)于- -個(gè)具有N位二進(jìn)制分辨率的編碼器,其碼盤必須有N條碼道。目

前國內(nèi)已有16位的絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。

三、編碼器工作原理

由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、 C、D, 每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一一個(gè)周波為360度),將C、 D

信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。

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(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),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(wěn)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(wěn)定性就要比玻璃的差一 個(gè)數(shù)量級(jí) ,塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其

成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率-編碼器以每旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)分度5~ 10000線。

四、位置測量及反饋控制原理

在電梯、機(jī)床、材料加工、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備中,編碼器占領(lǐng)著極其重要的地位。編碼器運(yùn)用光柵和紅外光源通過接收器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL (HTL )的電信號(hào),通過對(duì)TTL電平

頻率和高電平個(gè)數(shù)的分析,直觀地反映出電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)位置。

由于角度和位置都可以精確的測量,所以可以將編碼器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),將控制更加精確化,這也是為什么電梯、機(jī)床等能這么精確使用的原因所在。

五總結(jié)

綜上所述,我們了解到編碼器按結(jié)構(gòu)劃分為增量式和絕對(duì)式兩種,它們也都是將其他信號(hào), 比如光信號(hào),轉(zhuǎn)換成可以分析控制的電信號(hào)。 而我們生活中常見的電梯、機(jī)床都剛好是基于電機(jī)的精確調(diào)

節(jié)，通過電信號(hào)的反饋閉環(huán)控制,編碼器配合變頻器也就理所當(dāng)然的實(shí)現(xiàn)了精確控制。

壓力表的選用應(yīng)根據(jù)使用工藝生產(chǎn)要求，針對(duì)具體情況做具體分析。在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)本著節(jié)約的原則全面綜合地考慮，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問題：

1、類型的選用

儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄或報(bào)警；被測介質(zhì)的性質(zhì)（如被測介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等）是否對(duì)儀表提出特殊要求，現(xiàn)場環(huán)境條件（如濕度、溫度、磁場強(qiáng)度、振動(dòng)等）對(duì)儀表類型的要求等。因此根據(jù)工藝要求正確地選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。

例如普通壓力表的彈簧管多采用銅合金（高壓的采用合金鋼），而氨用壓力表彈簧管的材料卻都采用碳鋼（或者不銹鋼），不允許采用銅合金。因?yàn)榘迸c銅產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)爆炸，所以普通壓力表不能用于氨壓力測量。

氧氣壓力表與普通壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面可以一樣，只是氧用壓力表必須禁油。因?yàn)橛瓦M(jìn)入氧氣系統(tǒng)易引起爆炸。所用氧氣壓力表在校驗(yàn)時(shí)，不能像普通壓力表那樣采用油作為工作介質(zhì)，并且氧氣壓力表在存放中要嚴(yán)格避免接觸油污。如果必須采用現(xiàn)有的帶油污的壓力表測量氧氣壓力時(shí)，使用前必須用四氯化碳反復(fù)清洗，認(rèn)真檢查直到無油污時(shí)為止。

2、測量范圍的確定

為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作，在選擇壓力表量程時(shí)，必須根據(jù)被測壓力的大小和壓力變化的快慢，留有足夠的余地，因此，壓力表的上限值應(yīng)該高于工藝生產(chǎn)中可能的最大壓力值。根據(jù)“化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”，在測量穩(wěn)定壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的2/3；測量脈動(dòng)壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的1/2；測量高壓時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的3/5。一般被測壓力的最小值應(yīng)不低于儀表測量上限值的1/3。從而保證儀表的輸出量與輸人量之間的線性關(guān)系

根據(jù)被測參數(shù)的最大值和最小值計(jì)算出儀表的上、下限后、不能以此數(shù)值直接作為儀表的測量范圍。我們在選用儀表的標(biāo)尺上限值時(shí)，應(yīng)在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取。中國的壓力表測量范圍標(biāo)準(zhǔn)系列有：-0.1-0.06,0.15;0-1,1.6,2.5,4,6,10X10" MPa（其中n為自然整數(shù).可為正、負(fù)值）。

3、精度等級(jí)的選取

根據(jù)工藝生產(chǎn)允許的最大絕對(duì)誤差和選定的儀表最程、計(jì)算出儀表允許的最大引用誤差，在國家規(guī)定的精度等級(jí)中確定儀表的精度。一般來說，所選用的儀表越精密，則測量結(jié)果越精確、可靠。但不能認(rèn)為選用的儀表精度越高越好，因?yàn)樵骄艿膬x表一般價(jià)格越貴，操作和維護(hù)越費(fèi)事。

選用舉例：

1、用于測量黏稠或酸堿等特殊介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用隔膜壓力表、不銹鋼彈簧管、不銹鋼機(jī)芯、不銹鋼外殼或膠木外殼。

按其所測介質(zhì)不同，在壓力表上應(yīng)有規(guī)定的色標(biāo)，并注明特殊介質(zhì)的名稱，氧氣表必須標(biāo)以紅色“禁油”字樣，氫氣用深綠色下橫線色標(biāo)，氨用黃色下橫線色標(biāo)等等。

2、靠墻安裝時(shí)，應(yīng)選用有邊緣的壓力表；直接安裝于管道上時(shí)，應(yīng)選用無邊緣的壓力表；用于直接測量氣體時(shí)，應(yīng)選用表殼后面有安全孔的壓力表。出于測壓位置和便于觀察管理的考慮，應(yīng)選擇表殼直徑的大小。