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编码器接线最佳实践

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获得高质量的信号对于有效的编码器反馈至关重要。选择适合您的应用的电缆很关键,但是正确的编码器接线对于构建耐用,可靠的机器至关重要。遵循编码器接线的最佳实践可以帮助避免常见的陷阱,并导致系统按预期运行。

编码器接线

编码器接线最佳做法:


请遵循编码器数据表上指定的编码器接线方案或引脚排列

在远离电源电缆的导线管中布线。

屏蔽电缆和/或单线以防EMI。

避免接地回路。仅在一侧接地电缆。

调整接线以在正交编码器中正确定相。

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编码器接线方案

编码器接线方案可能对每种编码器来说都是唯一的,应遵循编码器数据表上指定的示意图或引脚排列。带有换向磁道的多通道差分编码器接线最多可以有14条接线,接线错误会导致信号问题,例如脉冲变形,信号幅度低和连接短路。


编码器接线A短接BA和B线短路(示例中的1和2)导致两个通道上的脉冲形状失真的示例


降低信号噪声

一个 光学编码器没有接线就无法充当反馈设备。问题是电线充当天线,使它们能够从附近的源头拾取辐射信号。编码器线越长,效果越明显。在具有高电磁干扰(EMI)的环境中,应首先考虑使用技术来阻止噪声。编码器电缆应在导管中铺设,最好与其他电线分开。如果不可能,则只能与其他低功率直流电缆一起使用。信号线应与电源线至少相距1英尺。


屏蔽很重要。至少应使用带有排扰线的铝箔护套或接地的编织屏蔽层来保护电缆。对于非常敏感的应用或高EMI环境,应使用铝箔护套的电缆以及电缆周围的整体编织线屏蔽。


接地编码器线

应用适当的接地技术很重要。编码器外壳和编码器电缆/连接器均不应接地。Dynapar编码器通常规定,如果不能将接地固定到安装支架/机器的地面,则可以通过连接器/电缆进行壳体接地。


请仅将电缆的一端接地。多个点接地会形成接地环路,从而导致交流感应噪声。最好的方法是通过驱动器接地将其接地,最好是在驱动器侧。


编码器导线接地示例图像


在工业环境中,电动机,远程控制开关和磁场会产生高电流通量。这可能会导致不同接地点处的电势变化。为避免出现问题,如图所示,将编码器电缆屏蔽层与系统中所有需要接地的其他部分一起从仪器末端的单个点接地。


编码器线压接多个设备的示例


防止电机轴电流

变频驱动器可能会在电机的轴,转子和外壳中感应出电流。这是VFD开关频率高的结果。电流流经轴承,这可能会损坏滚道内部的滚珠。


必须将编码器与轴电流隔离开,这一点很重要。可以使用与电机轴直接接触的接地刷来完成。轴又连接到电机框架,以便任何感应电流都将直接流到电机框架。这样可以同时保护编码器和电机的轴承。


轴承接地技术包括:


隔离轴承

导电油脂可帮助分散排放轴承

用于安装空心轴编码器的绝缘插件,包括隔离垫圈和尼龙垫圈

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编码器相位和反相定相

正交或增量编码器可以通过在代码盘上的A通道信号和匹配但物理偏移的B通道信号之间保持90°相位差来确定旋转方向。如果A通道的脉冲领先于B通道的脉冲,则接收设备可能会将差异解释为顺时针旋转,而相位滞后将指示逆时针运动。


编码器相位示例图像


示例相图 HS35R空心轴编码器。在此示例中,当观察编码器的轴夹端时,A引导B进行顺时针方向的轴旋转。空心轴编码器的一个常见问题是向后安装编码器,从而导致反相。


有时,特别是当一种类型的编码器换为另一种类型的编码器时,相位关系可能与预期的相反。这可能会在设备中造成重大问题。幸运的是,纠正这种情况非常简单:


对于正交编码器,只需反转A和B通道的电线

对于差分编码器,请交换A和A'线,但不要使B和B'线单独。有效地在A和B之间以及同时在A'和B'之间交换调相