多組輸出信號(hào)的編碼器及應(yīng)用

上海精浦機(jī)電有限公司 裘奮

雙信號(hào)輸出編碼器是指一個(gè)編碼器同時(shí)輸出相當(dāng)于兩個(gè)編碼器的信號(hào)（或更多），而實(shí)現(xiàn)一些特別的要求。

1． 位置環(huán)與速度環(huán)的雙閉環(huán)控制：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以一個(gè)編碼器同時(shí)做為位置環(huán)和速度環(huán)的反饋。

2． 速度監(jiān)控保護(hù)：第二組信號(hào)做為超速、失速的監(jiān)控保護(hù)。

以上2種編碼器內(nèi)部或用兩個(gè)碼盤(pán)兩組光學(xué)感應(yīng)（可做到分辨率不同），或一個(gè)碼盤(pán)的兩組信號(hào)分配輸出。

3． 一組高分辨率的增量信號(hào)，一組較低分辨率的增量信號(hào)：

在高精度的控制系統(tǒng)中，需用到高分辨率的編碼器，但高分辨率的編碼器在較高速度的運(yùn)行中，由于信號(hào)的高密度，無(wú)論是自身輸出的信號(hào)的電氣響應(yīng)，還是接受設(shè)備的響應(yīng)都無(wú)法跟上，從而限制了系統(tǒng)高精又高速的要求，而較低分辨率的信號(hào)可以就滿足高速時(shí)的測(cè)量反饋。在啟動(dòng)與減速后定位過(guò)程中，選用高分辨率的信號(hào)，在加速、高速的過(guò)程中選用較低分辨率的信號(hào)，兩組信號(hào)的位置疊加。而此種雙輸出的編碼器就是高速而同時(shí)高精運(yùn)動(dòng)控制的解決方案。這種應(yīng)用要求一樣出現(xiàn)在光柵尺上。

上海精浦引進(jìn)了德國(guó)海德漢的技術(shù)，可提供此種雙輸出編碼器（超高分辨率可達(dá)36萬(wàn)PPR+較低分辨率3600ppr）；及正余弦信號(hào)雙細(xì)分盒IDE，可用于正余弦輸出光柵尺的雙細(xì)分。

內(nèi)部第二組增量信號(hào)經(jīng)智能化計(jì)算，設(shè)定速度開(kāi)關(guān)預(yù)設(shè)值，可快速直接輸出速度開(kāi)關(guān)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)超速、失速的快速保護(hù)。

絕對(duì)位置環(huán)與增量速度環(huán)的雙閉環(huán)控制
絕對(duì)值編碼器大部分用在位置閉環(huán)控制，無(wú)需開(kāi)機(jī)找零，無(wú)積累偏差，并可抗干擾。有的控制需要同時(shí)提供速度反饋控制，用位置環(huán)微分效果不好，可選用絕對(duì)值信號(hào)與增量信號(hào)雙輸出的型號(hào)，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位置閉環(huán)與增量速度閉環(huán)各自獨(dú)立(或冗余)。
絕對(duì)值輸出：SSI，單圈16位或13位，多圈28位或25位，連接SSI同步串行接口；
增量值輸出：A/B正交1024PPR，推挽式輸出，連接計(jì)數(shù)模塊。
推薦的型號(hào)： GAS60 R16 E10 SGB----16位單圈SSI+增量A/B1024線輸出
GAX60 R13/12 E10 SGB----25位多圈（13+12）SSI+增量A/B1024線輸出。

絕對(duì)值編碼器+速度開(kāi)關(guān)保護(hù)
此種編碼器同時(shí)提供了一組SSI絕對(duì)值位置信號(hào)，并內(nèi)部增量信號(hào)智能（可設(shè)定）測(cè)速，輸出快速速度開(kāi)關(guān)保護(hù)，在測(cè)量絕對(duì)位置的同時(shí)，對(duì)于超速、失速可以不通過(guò)位置環(huán)的微分，而直接提過(guò)快速反應(yīng)、保護(hù)。

推薦的型號(hào)：GAX100

絕對(duì)值編碼器信號(hào)+高分辨率增量信號(hào)+較低分辨率增量信號(hào)三輸出：
此種編碼器提供一組絕對(duì)值的信號(hào)（例如SSI13位），做為開(kāi)機(jī)位置檢測(cè)、減速定位前絕對(duì)位置確定；同時(shí)提供超高分辨率的增量信號(hào)（例如19位）A/B，做為啟動(dòng)、加速及停機(jī)定位的超高精度定位，同時(shí)提供較低分辨率的增量信號(hào)（例如2048PPR）A/B，做為速度閉環(huán)。

由于超高精度的絕對(duì)值編碼器很貴，且很難獲得，而高分辨率的增量編碼器在停電位置記憶及高速響應(yīng)的困難，由于絕對(duì)值信號(hào)源至于碼盤(pán)的絕對(duì)，高速時(shí)信號(hào)并不會(huì)丟失，此種編碼器提供了解決方案。（例如同時(shí)要求高精、高速、多軸聯(lián)動(dòng)、同步的場(chǎng)合，由于涉及到有的公司正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)，在這里只能最簡(jiǎn)單的介紹了）。
絕對(duì)值信號(hào)：SSI13位，或25位（多圈）
增量信號(hào)1：A/B的20。48萬(wàn)PPR差分信號(hào)，四倍頻后優(yōu)于19位的分辨率
增量信號(hào)2：A/B的2048PPR差分信號(hào)。
推薦的型號(hào)：EAS119 (SSI+2xA/B)