德国易福门Ifm增量编码器工作原理

1. 工作原理概述：增量编码器通常由固定在机械结构上的码盘和安装在电机上的感应头组成。码盘由一系列规则排列的齿或槽组成，当电机旋转时，码盘与感应头之间的相对位置发生变化，从而在感应头产生电信号。这些电信号包含了位置或速度信息，通过解码器进行处理，可以获取精确的位置和速度数据。

2. 工作模式：增量编码器主要有两种工作模式：直接模式（开环）和反馈模式（闭环）。直接模式不依赖于外部反馈信号来控制电机的旋转，主要用于定位系统中的初始定位和测试阶段。而反馈模式则通过比较电机的实际位置与期望位置之间的差异来控制电机的旋转，主要用于高精度定位和速度控制系统中。

3. 信号处理：增量编码器产生的电信号通常为方波信号，包含两个相位差90度的正弦波信号。通过对这些信号进行处理，可以提取出每个脉冲周期内的实际位置和速度信息。解码器是处理这些信号的关键部分，通常包括逻辑电路和存储器，用于解析电信号并生成位置或速度数据。

光电式增量编码器：在一个码盘的边缘上开有相等角度的缝隙，在开缝码盘两边分别安装光源及光敏元件。当码盘随工作轴一起转动时，每转过一个缝隙就产生一次光线的明暗变化，再经整形放大，可以得到一定幅值和功率的电脉冲输出信号，脉冲数就等于转过的缝隙数。为判断旋转方向，采用两套光电转换装置，使其在空间相对位置保证产生的信号在相位上相差 1/4 周期。

磁电式增量编码器：利用磁电转换原理，通过磁阻元件或霍尔元件等对旋转磁场的变化进行检测。当带有磁性的码盘旋转时，会引起磁场的变化，磁阻元件或霍尔元件将磁场变化转化为电信号变化，经过处理后输出脉冲信号，同样可以通过两路有相位差的信号来判断旋转方向。

德国易福门Ifm增量编码器特点

精度可灵活选择：通过选用不同线数的码盘以及采用倍频技术等，可以实现不同精度的测量要求，从较低精度到高精度都能满足。

响应速度快：能够快速地对旋转运动的变化做出反应，输出相应的脉冲信号，适用于高速旋转的测量场合。

成本相对较低：与绝对编码器等其他类型的编码器相比，增量编码器的结构相对简单，制造工艺也不复杂，所以成本通常较低。

多圈测量能力：只要不断电且计数系统正常工作，就可以实现多圈的位置测量和记录，不受圈数的限制。

易福门Ifm编码器产品特征

分辨率 4096步骤; 4096分辨率; 24位

通信接口 能够

轴设计 实心轴

轴直径[mm] 10

功能原理 式

旋转类型 多圈

电气数据

工作电压[V] 9 ... 30直流; （符合cULus-2类标准）

电流消耗[mA]<100; （（10 V直流）;≤50（24 V直流））

防护等级 三级

反转保护 是

输出

短路保护 是

代码 开关输出

测量/设定范围

分辨率 4096步骤; 4096分辨率; 24位

精度/偏差

精度[°] 0.08

软体/编程

参数设定 CAN参数; 标度; 初步; 波特率; 转向; 节点编号

介面

通信接口 能够

能够

协议 CANopen的

出厂设定

波特率：125 kBit / s

议员ID：32

版本 DSP-406 V3.1; DS 301 V4.02；DS 306 V2.0

工作条件

环境温度[°C] -40 ... 85

外壳防护等级 IP 68; IP 69K

认证/测试

抗冲击

200克（11毫秒）

抗震

30克（10 ... 1000 Hz）

MTTF [年] 240

Ifm式多圈编码器机械技术数据

重量[g] 233

尺寸[mm] Ø36.5 /长= 100

材质 法兰：铝; 外壳盖：钢防刮镀层

机械力学[U / min] 6000

启动系数上限[Nm] 5

温度基准参考[°C] 20

轴设计 实心轴

轴直径[mm] 10

轴材质

钢（1.4104）

前端轴负载大值（N） 180

径向轴负载大值（N） 180

固定法兰 同步法兰

显示器/操作件

显示

术前模式 LED，绿色

操作模式 LED，绿色闪烁

故障报警 LED，红色闪烁

电气连接

连接器：1 x M12，加入的

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