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    很多客户都不了解德国SICK施克伺服编码器的工作原理

SICK编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。SICK编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式SICK编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理SICK编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式SICK编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式SICK编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。

1、按码盘的刻孔方式不同分类

（1）增量型：就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号，然后对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲)，通常为A相、B相、Z相输出，A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频；Z相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。一般意义上的增量SICK编码器内部无存储器件，故不具有断电数据保持功能，数控机床必须通过“回参考点”操作来确定计数基准与进行实际位置“清零”。

（2）绝对值型：就是对应一圈，每个基准的角度发出一个与该角度对应二进制的数值，通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。绝对值SICK编码器的输出可直接反映360°范围内的绝对角度，绝对位置可通过输出信号的幅值或光栅的物理编码刻度鉴别,前者称旋转变压器(Rotating Transformer)；后者称绝对值SICK编码器

2、按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。

3、以SICK编码器机械安装形式分类

（1）有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。 

（2）轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。

4、以SICK编码器工作原理可分为：光电式、磁电式和触点电刷式。

1、SICK编码器本身故障：是指SICK编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。这种情况下需更换SICK编码器或维修其内部器件。

2、SICK编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率 最高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。通常为SICK编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。

3、SICK编码器+5V电源下降：是指+5V电源过低， 通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。

4、绝对式SICK编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。

5、SICK编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。

6、SICK编码器安装松动：这种故障会影响位置控制 精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意。

7、光栅污染 这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾*轻轻擦除油污。

8、SICK编码器高速端未对中或安装过紧：这会导致SICK编码器的滚珠轴承磨损发热，轴承内润滑油泄漏污染码盘，进而影响信号采集。

绝对型旋转SICK编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。

高速端安装：安装于动力马达转轴端（或齿轮连接），此方法优点是分辨率高，由于多圈SICK编码器有4096圈，马达转动圈数在此量程范围内，可充分用足量程而提高分辨率，缺点是运动物体通过减速齿轮后，来回程有齿轮间隙误差，一般用于单向高精度控制定位，例如轧钢的辊缝控制。另外SICK编码器直接安装于高速端，马达抖动须较小，不然易损坏SICK编码器。

低速端安装：安装于减速齿轮后，如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端，此方法已无齿轮来回程间隙，测量较直接，精度较高，此方法一般测量长距离定位，例如各种提升设备，送料小车定位等。

旋转SICK编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。

SICK编码器如以信号原理来分，有增量型SICK编码器，绝对型SICK编码器。

我们通常用的是增量型SICK编码器，可将旋转SICK编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。不同型号的旋转SICK编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转SICK编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，的只有A相。

SICK编码器有5条引线，其中3条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线（OC门输出型）。SICK编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-”端要与SICK编码器的COM端连接，“+ ”与SICK编码器的电源端连接。SICK编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B、Z两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，A、B为相差90度的脉冲，Z相信号在SICK编码器旋转一圈只有一个脉冲，通常用来做零点的依据，连接时要注意PLC输入的响应时间。旋转SICK编码器还有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地，提高抗干扰性。

SICK编码器-----------PLC

A-----------------X0

B-----------------X1

Z------------------X2

+24V------------+24V

COM------------- -24V-----------COM

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别SICK编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得SICK编码器的零位参考位。SICK编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—SICK编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果SICK编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。

SICK编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRASICK编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。一般地，旋转SICK编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。故障现象：1、旋转SICK编码器坏（无输出）时，变频器不能正常工作，变得运行速度很慢，而且一会儿变频器保护，显示“PG断开”...联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。SICK编码器pg接线与参数矢量变频器与SICK编码器pg之间的连接方式，必须与SICK编码器pg的型号相对应。一般而言，SICK编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口，因此选择合适的pg卡型号或者设置合理.

规格: 绝对

通讯接口: HIPERFACE DSL?

分辨率: 1 ?m

连接类型: 插头, M12, 4 针, 通用

以安全为导向的系统: 否

系统精确度: ± 10 ?m

系统硬件: 读头