編碼器資訊
榮德光學(xué)介紹關(guān)于編碼器的一些相關(guān)問題如下:
一、編碼器信號(hào)
編碼器信號(hào)有很多種類。這里只講用的最多的增量脈沖信號(hào)和數(shù)字串行信號(hào)(SSI等信號(hào)),電子開關(guān)頻率800KHz以下的。其他的總線信號(hào)的電纜、單電纜技術(shù)的電纜和工業(yè)以太網(wǎng)的電纜不在此文討論。(我也還沒搞懂呢)
編碼器信號(hào)是方波。但是電纜線的傳導(dǎo)電特性是以電磁波的計(jì)算并設(shè)計(jì)的。方波并不是單一頻率的電磁波,按傅立葉分解,方波是有很多種頻率的電磁波的疊加組合,下圖演示的是方波最少有N=19個(gè)不同頻率的電磁波合成的。(N=1代表只有一種頻率的電磁波)。
二、編碼器信號(hào)頻率
常講的編碼器信號(hào)頻率,是方波的頻率,也稱為電子開關(guān)頻率(從0到1的開關(guān)特性)。但是在電纜線上傳導(dǎo)的應(yīng)以電磁波頻率計(jì)算,也就是說類似19個(gè)以上頻譜電磁波構(gòu)成的電磁波頻率,每一個(gè)電磁波頻率與方波頻率有一個(gè)倍數(shù)系數(shù)關(guān)系,即使方波頻率不高,但是信號(hào)上仍然有部分高頻電磁波成分,這個(gè)在較長(zhǎng)距離傳輸中,或者在高頻干擾中會(huì)顯現(xiàn)出來。
數(shù)字方波信號(hào)的上升沿下降沿遵循電磁波的高頻特性,而平緩的高電平低電平遵循電磁波的低頻特性。數(shù)字信號(hào)的頻率并不等同于其電磁波頻率,其中有更高頻率的高頻電磁波存在。如果我們的數(shù)字信號(hào)僅僅在300KHz以下,由于方波有陡直的上升沿和下降沿,所以仍然有很多高頻電磁波在其中,這也是各種電磁干擾的發(fā)生與接收主要問題所在。而任何一次的開關(guān)電壓,從低電平陡直上升到高電平,同樣也是一次各種頻率電磁波的浪涌組合。
三、編碼器電纜的電特性
既然編碼器電纜上傳導(dǎo)的是各種頻率的電磁波,那就不是以直流(或者低頻率)的電流電壓歐姆定律來計(jì)算,而是交流信號(hào)電磁波的電容與電感。且前面介紹過了,較高頻率的頻譜電磁波有沿著金屬導(dǎo)體表面?zhèn)鞑サ奶匦浴?BR>
線間電容:足夠高頻率的電磁波,較長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度下(大于30米后比較明顯),電纜內(nèi)兩個(gè)芯線之間表面積較大,就會(huì)顯現(xiàn)出兩兩線間電容特性,高頻電磁波是走電容的。信號(hào)芯線與電源線也會(huì)形成線間電容,信號(hào)芯線與屏蔽層也會(huì)形成線間電容。高頻電磁波從一個(gè)信號(hào)芯線通過電容到另一個(gè)信號(hào)芯線,這稱為“串音干擾”,例如A相對(duì)B相相互串音干擾。屏蔽層上走的電磁雜波通過線間電容走到信號(hào)芯線上,這稱為“外部高頻電磁干擾”。線間電容以每米PF實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)獲得。
四、編碼器雙絞
雙絞線是將成互為反相的成雙抓對(duì)的信號(hào)組成一組雙絞傳遞,例如在增量編碼器的互為反相信號(hào)成雙抓對(duì),A+與A-是一對(duì),B+與B-是一對(duì),各自在雙絞線上傳輸。
“雙”的作用是將A+與A-在外部看過去是合成為一種正相與反相電磁波的疊加,而配對(duì)雙絞疊加后看似一個(gè)直流場(chǎng),沒有電磁場(chǎng)變化的傳導(dǎo)。直流傳導(dǎo)形成的電磁場(chǎng)對(duì)線間電容不敏感,也就是沒有了串音干擾與外部高頻電磁干擾。
五、編碼器屏蔽層的作用
靜電屏蔽:靜電屏蔽就是用銅等導(dǎo)電性能良好的金屬為材料制作成封閉的金屬外包,并與地線連接,把需要屏蔽器件或信號(hào)置于其中,使外部靜電干擾電場(chǎng)不影響其內(nèi)部的電路和信號(hào)。
長(zhǎng)春榮德光學(xué)有限公司是一家集工業(yè)編碼器和高精密聯(lián)軸器的研發(fā)、制造與銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè),公司主要產(chǎn)品有編碼器和聯(lián)軸器,拉線式位移傳感器。