HEIDENHAIN海德漢旋轉編碼器678096-20工作原理

HEIDENHAIN海德漢旋轉編碼器678096-20工作原理

核心結構

光電碼盤：中心有軸的圓形玻璃或金屬盤，表面刻有環形排列的透光和不透光刻線（512線/轉），形成編碼。

光電發射與接收器件：紅外光源垂直照射碼盤，接收器（覆蓋光柵準直儀）感受光變化，轉換為電信號。

信號處理電路：增強信號穩定性，輸出A/B/Z相脈沖及可選串行/總線信號。

工作過程

光電轉換：碼盤旋轉時，透光刻線允許光線通過，不透光刻線阻擋光線，接收器產生斷續光信號。

正交信號生成：通過兩組互相垂直的碼道（A/B相），輸出四組正弦波信號，相位差90°。將C、D信號反向疊加至A、B相，增強抗干擾能力。

方向與位置判斷：

方向：比較A相與B相相位差（A超前B為正轉，B超前A為反轉）。

位置：每轉輸出512個脈沖（A/B相），通過計數脈沖數計算旋轉角度；Z相脈沖（每轉1個）提供零位參考點。

絕對位置讀取：碼盤刻線對應二進制編碼（格雷碼），斷電后重新上電可直接讀取當前位置，無需計數或尋零。

信號輸出與接口

并行輸出：TTL/HTL電平，支持高速計數，但需多芯電纜連接。

串行輸出：SSI（同步串行接口），減少電纜數量，提升抗干擾性。

總線輸出：EnDat、PROFIBUS等，支持實時數據傳輸和診斷功能，適用于工業4.0場景。

增量式與絕對式特性

增量式模式：

通過A/B/Z相脈沖計算位移和速度。

需外部計數器存儲位置，斷電后位置丟失，需重新尋零。

絕對式模式：

碼盤機械位置決定編碼，斷電后位置記憶，抗干擾能力強。

直接輸出位置值，無需計數，簡化系統設計。

編碼器型號列舉

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應用領域

機床行業：核心精度保障

轉臺與分度頭

海德漢角度編碼器（如ERA/ERO系列）用于機床轉臺，實現弧秒級角度測量，確保五軸加工中心復雜曲面加工的精度。

典型應用：車床C軸、齒輪測試機，通過高分辨率（如23位/圈）和低細分誤差，滿足精密分度需求。

直線運動測量

旋轉編碼器與絲杠聯用，將旋轉位移轉化為直線位移信號，用于數控機床進給軸的位置反饋。

優勢：支持TTL/HTL信號傳輸，內部細分可達36,000個信號周期，滿足高速高精加工要求。

機器人領域：動態控制與安全升級

關節位置反饋

KCI 120 Dplus雙編碼器：集成電機反饋與位置測量功能，通過獨立感應式掃描碼盤補償多關節誤差，提升協作機器人絕對位置精度。

安裝靈活性：提供三種版本，適配不同空心軸直徑（如30mm/40mm），支持緊湊型機械臂設計。

振動監測與預測性維護

ECI 1323 Splus/EQI 1335 Splus：內置3軸加速度傳感器，通過階次分析（達256階）實時監測旋轉軸振動，預防設備故障。

接口：采用EnDat 3協議，確保強電磁干擾環境下數據傳輸可靠性，適用于汽車焊接等惡劣場景。

自動化設備：復雜環境適應性

印刷與包裝機械

旋轉編碼器監測印刷單元分度，通過高信號周期數（如5000線）實現精確套色控制，減少廢品率。

紡織機械

實時反饋織軸轉速與位置，支持變頻器調節，確保布料張力穩定，提升生產效率。

電梯行業

測量主機旋轉速度與轎廂位置，通過防松功能（如機械防松設計）保障長期運行穩定性。

HEIDENHAIN海德漢旋轉編碼器678096-20工作原理