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编码器资讯/ news center

测量伺服电机编码器脉冲信号的方法及解决办法

吉林省三晟传感技术有限公司_三晟编码器 发布时间:2018/1/10 浏览:136次

  对于伺服电机编码器来说信号的测量与解决是一个重要的问题,电机转子的位置,速度,加速度都是来自于编码器信号。编码器脉冲信号测量和处理好了,将会得到准确的信息,这是控制的基础。反之将会误导控制。三晟编码器为大家介绍测量伺服电机编码器脉冲信号的方法及解决办法。

  编码器脉冲信号

  通常编码器都有A, B, Z脉冲信号,也有的另外加上有U, V, W脉冲信号。A, B信号:为电机位置脉冲信号,通过A, B信号的相位差还可以辨别转向。A和B信号的频率相同,相位差90°,它们的占空比均为50%,通过电路可以将A, B信号的上升沿,下降沿分别处理成为脉冲,在一个A脉冲周期内,出现4个脉冲。 Z信号:零位信号,电机每转一圈,在零位会产生Z脉冲信号,为了使Z信号更加可靠,一般规定只有在A,B信号都为高电平时出现Z信号上升沿才能确定为Z信号有效 U, V, W信号: 用于启动位置的判断。

  A,B信号测量是注意事项

  A, B信号经过处理变成4倍频的脉冲,分别出现在A周期的0°,90°,180°,270°。但是这种理想状态是不存在的,通常A, B脉冲的相位差并不正好为90°,A, B脉冲的高电平和电平的时间也不恰好相等。可以参考编码器厂家给出的数据。也就是说,4个脉冲的时间间隔并不相等,如果采用T法进行测量,必定造成实际转速不变而转速测量值却有波动的情况,这是必须要避免的问题。

  解决方法:

  一、做T法测量时,不能使用两个相邻的脉冲,而是要用相同信号的相同沿。解释一下,所谓相同信号比如是A信号,相同沿比如是上升沿,也就是用A的上一个上升沿到A的这个上升沿去进行T法测量。也可以用A的下降沿到下降沿,或者B的相同沿。这样的好处是准确性获得保障,坏处是周期是相邻沿的4倍,增加了延时。

  二、事先对每个沿的间距做测量,并算出修正系数,进行实时修正。这样做的好处是延时只有上个方案的1/4,坏处是不能确保沿到沿的准确性,因为各个相邻脉冲的时间差可能随电机角度而改变,在震动强时也可能随转速而改变。准确性不能完全得到保证。

  Z信号测量时的注意事项

  Z信号一旦受到干扰而产生误判,将会造成同步失败,电机电流将迅速增加而造成严重后果。所以对Z信号要格外注意抗干扰处理。我们这里只涉及软件的处理。上面讲了,Z信号通过A,B,Z之间的相关性来让抗干扰能力增加。这种方法将干扰的可能性降低为原来的1/4。但是在干扰严重的高频斩波的环境下,这个措施还是不够的。下面再介绍一种方法,窗口法。

  窗口法就是在零位附近开个窗口,只有在这个窗口内出现的Z信号,并同时满足A, B, Z之间的电平关系,才认为是Z信号。在窗口外产生的Z信号不予认可。举个例子:采用每圈2500线的编码器,每圈所产生的4倍频脉冲为10000个。当脉冲达到9700到10300之间时,Z信号有效,其它时候Z信号均不认可。

  有的人可能会提出异议,既然Z信号可能出现干扰,那么A, B信号也同样会出现干扰。他的这种疑虑是有道理的,确实A, B信号也同样会受到干扰,造成窗口位置不正确。我是这样考虑这个问题的,我们所面对的干扰相对有效信号来说,是少量的,否则任何措施都将是无效的。造成干扰的情况和正常情况比较仅仅只占很少的比例,例如100个脉冲只有1个干扰信号。那么可以认为A, B信号总体是可靠的,和真实情况相差不大。与其相信Z信号,倒不如更多的相信A, B脉冲的位置积累信息。

  吉林省三晟传感技术有限公司拥有20多个系列100多个品种的高品质产品:光电增量编码器、磁电增量编码器,光电绝对式编码器,磁电绝对式编码器等。

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