获得高质量的信号对于有效的编码器反馈至关重要。为您的应用选择正确的电缆至关重要,但正确的编码器接线是构建耐用、可靠机器的关键。遵循编码器接线最佳实践有助于避免常见的陷阱,并将导致系统按预期运行。
编码器接线最佳实践:
- 遵循编码器数据表上指定的编码器接线方案或引脚分配
- 在导管中布线,远离电源线。
- 屏蔽电缆和/或单独的电线以防止EMI。
- 避免接地回路。仅在一侧接地电缆。
- 调整接线以正确调整正交编码器的相位。
编码器接线方案
每个编码器的编码器接线方案可能是唯一的,应遵循编码器数据表上指定的图表或引脚分配。带有换向轨道的多通道差分编码器接线最多可以有 14 根线,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。
降低信号噪声
一个光学编码器没有接线就不能作为反馈设备。问题在于电线充当天线,这使它们能够接收来自附近源的辐射信号。编码器线越长,效果越明显。在具有高电磁干扰 (EMI) 的环境中,应首先考虑应用技术来阻止噪声。编码器电缆应在导管中铺设,最好与其他电线分开。如果无法做到这一点,则应仅使用其他低功率直流电缆运行它们。信号线应距离电源线至少 1 英尺。
屏蔽很重要。至少,电缆应使用带排扰线的箔护套或接地的编织线屏蔽层进行保护。对于非常敏感的应用或高 EMI 环境,应使用铝箔护套线以及电缆周围的整体编织线屏蔽层。
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。如果接地无法固定到安装支架/机器接地,CALTSENSOR编码器通常会通过连接器/电缆进行外壳接地连接。
请注意仅将电缆的一端接地。多点接地会产生接地回路,从而导致交流感应噪声。最好的方法是通过连接器将其接地,最好是在驱动器侧,假设驱动器已接地。
在工业环境中,电机、遥控开关和磁场会产生高电流通量。这会导致不同接地点的电位不同。为避免出现问题,请从仪器端的单点将编码器电缆屏蔽层以及系统的所有其他需要接地的部分接地,如图所示。
防止电机轴电流
变频驱动器可以在电机的轴、转子和外壳中感应出电流。这是 VFD 的高开关频率的结果。电流通过轴承,可能会损坏滚道内的滚珠。
将编码器与轴电流隔离很重要。这可以使用直接接触电机轴的接地刷来完成。轴又连接到电机框架,因此任何感应电流都将直接流向电机框架。这可以保护编码器和电机的轴承等。
轴承接地技术包括:
- 隔离轴承
- 有助于扩散排放轴承的导电润滑脂
- 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
编码器接线的相位和反转相位
正交或增量编码器可以通过在码盘上的 A 通道信号与匹配但物理偏移的 B 通道之间保持 90° 相位滞后来确定旋转方向。如果 A 通道脉冲超前 B 通道脉冲,接收设备可能会将差异解释为顺时针旋转,而相位滞后则表示逆时针移动。
示例相图 GHH80空心轴编码器在此示例中,当查看编码器的轴夹端时,A 领先 B 顺时针旋转轴。空心轴编码器的一个常见问题是向后安装编码器会导致反相。
有时,特别是当将一种编码器换成另一种编码器时,相位关系可能与预期相反。这可能会在设备中产生重大问题。幸运的是,纠正这种情况相当简单:
- 对于正交编码器,只需将 A 通道和 B 通道的导线反向即可
- 对于差分编码器,交换 A 和 A’ 线,但不要单独使用 B 和 B’ 线。这有效地交换了 A 和 B 之间的相位,同时交换了 A’ 和 B‘