彎管機(jī)技術(shù)如今在我國(guó)廣泛用于電力施工的，公鐵路建設(shè)，鍋爐、橋梁、船舶、家俱、家電和裝潢等行業(yè)，它的工藝也隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步不斷在發(fā)展。今天我們坤嶺機(jī)械的專家為大家講一下關(guān)于彎管機(jī)位移傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器的選型。

一、位移傳感器的選型

  在彎管機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，需要多處應(yīng)用到位移傳感器，用于測(cè)量檢測(cè)相關(guān)位移量，比如Y軸送料實(shí)際行進(jìn)位移，液壓控制進(jìn)退刀位等等，因此位移傳感器的選擇尤為重要。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要選擇了霍爾式位移傳感器，下面對(duì)霍爾傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

  即在某種金屬或半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I 并在垂直于薄片平面的方向上施加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生一電勢(shì)U?；魻栃?yīng)是由于運(yùn)動(dòng)電荷受磁場(chǎng)中洛倫磁力作用的結(jié)果，所產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)U與控制電流J及磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系為式中：

  為了提高霍爾元件的靈敏度，要求要Ph大，d要小。由于半導(dǎo)體的Rh比金屬的要大得多，因此通常采用半導(dǎo)體制作霍爾元件。由上式可見(jiàn)對(duì)于給定的霍爾元件(即Ph一定)，若保持控制電流，不變，則只須改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小就可改變輸出電壓Uh的大小?；魻栁灰苽鞲衅骶褪峭ㄟ^(guò)改變永磁體與霍爾元件的相對(duì)位置，即改變B的大小來(lái)改變Lr ，從而實(shí)現(xiàn)了位移與輸出電壓之間的轉(zhuǎn)換。

二、旋轉(zhuǎn)編碼器的選型

  彎管機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器是用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，可將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出（REP）。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個(gè)到幾千個(gè)都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖，通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。編碼器如以信號(hào)原理來(lái)分可分為增量脈沖編碼器:SPC和絕對(duì)脈沖編碼器:APC，兩者一般都應(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測(cè)元件. 旋轉(zhuǎn)編碼器有一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。

  由于A、B兩相相差90度，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。 編碼器有5條引線，其中3條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線（OC門(mén)輸出型）。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B、Z兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，A、B為相差90度的脈沖，Z相信號(hào)在編碼器旋轉(zhuǎn)一圈只有一個(gè)脈沖，通常用來(lái)做零點(diǎn)的依據(jù)，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間。旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地，提高抗干擾性。 分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。 2 增量式和絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差9O。增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，有相應(yīng)的脈沖輸出，其計(jì)數(shù)起點(diǎn)任意設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)多圈無(wú)限累加和測(cè)量。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會(huì)輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。需要提高分辨率時(shí)，可利用 90 度相位差的 A、B 兩路信號(hào)進(jìn)行倍頻或更換高分辨率編碼器。絕對(duì)式編碼器碼盤(pán)上有許多道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對(duì)編碼器。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

  絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的*性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了[12]。 由于在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，考慮到絕對(duì)式編碼器成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于增量式編碼器，故數(shù)控彎管機(jī)測(cè)控系統(tǒng)采用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，所用分辨率根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中選定為3600線，以此滿足系統(tǒng)*小分辨力±0.1°的精度要求。該測(cè)控系統(tǒng)采用了HEDSS（海德）旋轉(zhuǎn)編碼器，ISC4406系列，輸出脈沖為3600P/R，5L。