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編碼器資訊

編碼器的相關問題介紹

長春榮德光學有限公司   發布時間:2019-4-17   瀏覽:163次

  榮德光學介紹關于編碼器的一些相關問題如下:

  一、編碼器信號

  編碼器信號有很多種類。這里只講用的最多的增量脈沖信號和數字串行信號(SSI等信號),電子開關頻率800KHz以下的。其他的總線信號的電纜、單電纜技術的電纜和工業以太網的電纜不在此文討論。(我也還沒搞懂呢)

  編碼器信號是方波。但是電纜線的傳導電特性是以電磁波的計算并設計的。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、編碼器信號頻率

  常講的編碼器信號頻率,是方波的頻率,也稱為電子開關頻率(從0到1的開關特性)。但是在電纜線上傳導的應以電磁波頻率計算,也就是說類似19個以上頻譜電磁波構成的電磁波頻率,每一個電磁波頻率與方波頻率有一個倍數系數關系,即使方波頻率不高,但是信號上仍然有部分高頻電磁波成分,這個在較長距離傳輸中,或者在高頻干擾中會顯現出來。

  數字方波信號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。數字信號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。如果我們的數字信號僅僅在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生與接收主要問題所在。而任何一次的開關電壓,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算,而是交流信號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體表面傳播的特性。

  線間電容:足夠高頻率的電磁波,較長的電纜長度下(大于30米后比較明顯),電纜內兩個芯線之間表面積較大,就會顯現出兩兩線間電容特性,高頻電磁波是走電容的。信號芯線與電源線也會形成線間電容,信號芯線與屏蔽層也會形成線間電容。高頻電磁波從一個信號芯線通過電容到另一個信號芯線,這稱為“串音干擾”,例如A相對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芯線上,這稱為“外部高頻電磁干擾”。線間電容以每米PF實驗室檢測獲得。

  四、編碼器雙絞

  雙絞線是將成互為反相的成雙抓對的信號組成一組雙絞傳遞,例如在增量編碼器的互為反相信號成雙抓對,A+與A-是一對,B+與B-是一對,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,而配對雙絞疊加后看似一個直流場,沒有電磁場變化的傳導。直流傳導形成的電磁場對線間電容不敏感,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置于其中,使外部靜電干擾電場不影響其內部的電路和信號。

  長春榮德光學有限公司是一家集工業編碼器和高精密聯軸器的研發、制造與銷售為一體的高新技術企業,公司主要產品有編碼器和聯軸器,拉線式位移傳感器。



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