运动控制器与交流伺服系统的调试和应用
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11.2 常用手轮的技术规格

常用手轮分为差分型和电压输出/集电极开路型。

11.2.1 技术规格

1)差分型手轮技术规格见表11-1。差分型手轮最大输出脉冲频率为4Mpls/s。

表11-1 差分型手轮技术规格

差分型手轮脉冲波形如图11-2所示。

图11-2 差分型手轮脉冲波形

2)电压输出/集电极开路型手轮技术规格见表11-2。集电极开路型手轮价格便宜,最为常用,其最大输出脉冲频率为200kpls/s。

表11-2 电压输出集电极开路型手轮技术规格

集电极开路型手轮脉冲波形如图11-3所示。注意脉冲宽度在时间上的差别。

图11-3 集电极开路型手轮脉冲波形

11.2.2 对手轮技术术语的说明

1.脉冲输出格式

脉冲信号的输出有A/B相、计数脉冲+方向信号两种形式。

差分型和集电极开路型手轮都具备这两种脉冲信号输出格式。这两种脉冲输出格式如图11-4所示。在运动控制器中可以用参数选择这两种脉冲输出格式。

图11-4 脉冲输出格式

2.工作原理

1)脉冲信号分为A相、B相。以A/B相的相位关系确定正反转(定位地址的增加或减少)。如图11-5所示。

① A相的相位超前于B相时,使用A、B相的上升沿和下降沿增加定位地址(正转)。

② B相的相位超前于A相时,使用A、B相的上升沿和下降沿减少定位地址(反转)。

图中脉冲带箭头的上升沿和下降沿,就是发出脉冲有效的时间点。

2)关于4倍频、2倍频、1倍频。

①4倍频。A相、B相脉冲的上升沿、下降沿都作为脉冲计数信号,所以手轮A相、B相发出1个脉冲,就有4个计数信号,这就是4倍频,相当于发出了4个脉冲,如图11-5所示。

②2倍频。A相脉冲的上升沿、下降沿都作为脉冲计数信号,所以编码器A相、B相发出1个脉冲,就有2个计数信号,这就是2倍频,相当于发出了2个脉冲,如图11-6所示。

③1倍频。A相脉冲的上升沿作为脉冲计数信号,所以编码器A相、B相发出1个脉冲,就有1个计数信号,这就是1倍频,相当于发出了1个脉冲,如图11-7所示。

图11-5 A/B相脉冲的相位关系及4倍频

图11-6 2倍频脉冲

图11-7 1倍频脉冲

3)正逻辑/负逻辑示意图如图11-8所示。

图11-8 正逻辑/负逻辑示意图

图11-8中

① 正逻辑(高电平=1,低电平=0)。

定位地址增加——以A相的上升沿作为计数时间点。

定位地址减少——以A相的下降沿作为计数时间点。

② 负逻辑(高电平=0,低电平=1)。

定位地址增加——以A相的下降沿作为计数时间点。

定位地址减少——以A相的上升沿作为计数时间点。

4)输出格式——脉冲串+方向信号。

① 脉冲串的作用:脉冲串用作计数,使用其上升沿或下降沿进行计数。

② 方向信号的作用:方向信号用于确定正转还是反转。

3.正/负逻辑(见图11-9)

1)正逻辑。

图11-9 计数脉冲+方向信号

定位地址增加——SIGN=HIGH(高电平);

——以脉冲(PLS)的上升沿作为计数时间点。

定位地址减少——SIGN=LOW(低电平);

——以脉冲(PLS)的上升沿作为计数时间点。

2)负逻辑。

定位地址增加——SIGN=LOW(低电平);

——以脉冲(PLS)的下降沿作为计数时间点。

定位地址减少——SIGN=HIGH(高电平);

——脉冲(PLS)的下降沿作为计数时间点。

因此在使用手轮或编码器等脉冲发生设备时,必须使用参数设置:

① 脉冲输出格式(选择A/B相或计数脉冲+方向信号);

② 正逻辑或负逻辑。