光電編碼器在現(xiàn)代電機控制系統(tǒng)中常用以檢測轉(zhuǎn)軸的位置與速度,是通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的高精度角位置測量傳感器。由于其具有分辨率高、響應(yīng)速度快、體積小等特點,被廣泛應(yīng)用于電機控制系統(tǒng)中。
2.2 同步串行(SSI)輸出
串行輸出就是通過約定,在時間上有先后的數(shù)據(jù)輸出,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。SSI接口如RS422模式,以兩根數(shù)據(jù)線、兩根時鐘線連接,由接收設(shè)備向編碼器發(fā)出中斷的時鐘脈沖,絕對位置值由編碼器與時鐘脈沖同步輸出至接收設(shè)備。由接收設(shè)備發(fā)出時鐘信號觸發(fā),編碼器開始輸出與時鐘信號同步的串行信號。串行輸出連接線少,傳輸距離遠,提高了編碼器的可靠性和保護。一般高位數(shù)的絕對編碼器都是用串行輸出的。
2.3 現(xiàn)場總線型輸出(異步串行)
現(xiàn)場總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起,通過設(shè)定地址,用通訊方式傳輸信號,信號的接收設(shè)備只需一個接口,就可以讀多個編碼器信號。
總線型編碼器信號遵循R S 4 8 5的物理格式,目前有多種通訊規(guī)約,各有優(yōu)點,還未統(tǒng)一,編碼器常用的通訊規(guī)約有如下幾種:PROFIBUS-DP;CAN;DeviceNet等。
總線型編碼器可以節(jié)省連接線纜、接收設(shè)備接口,傳輸距離遠,在多個編碼器集中控制的情況下還可以大大節(jié)省成本。
2.4 變送一體型輸出
其信號已經(jīng)在編碼器內(nèi)換算后直接變送輸出,其有模擬量4-20mA輸出、RS485數(shù)字輸出、14位并行輸出等。
針對絕對值編碼器的常見輸出信號形式即同步串行輸出(SSI),提出采用光纖傳輸?shù)姆椒ǎ瑥亩岣呔幋a器信號的抗干擾能力以及施工接線的方便性。工業(yè)串口光纖Modem將RS-232/422/485電信號直接調(diào)制成光信號在光纖上傳輸,解決了電磁干擾、地環(huán)干擾和雷電破壞的難題,提高了數(shù)據(jù)通訊的可靠性、安全性和保密性,適合我方對電磁干擾環(huán)境有特殊要求的某控制系統(tǒng)。如圖3所示,編碼器端輸出的同步串行RS-422數(shù)據(jù)信號通過接口變換電路轉(zhuǎn)換為TTL信號,然后經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器件變換為光信號進行傳輸。同樣,RS-422的時鐘同步信號由接收端通過相同的方式進行轉(zhuǎn)換,所不同的是數(shù)據(jù)信號和時鐘同步信號轉(zhuǎn)換后的光波長不相等,然后通過多模光纖來傳播。









