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海德汉编码器故障维修排除方法

2022-05-31 13:38:00新闻中心

  海德汉编码器故障维修排除方法在本文中,了解导致海德汉编码器无法正常工作的不同错误,以及如何使用示波器和其他 T&M 工具对问题进行故障排除。

  海德汉编码器是一种机电设备,用于通过将机械运动转换为数字信号来识别电机轴的角位置。旋转海德汉编码器是***常用的海德汉编码器种类,尽管线性海德汉编码器也有一些小众用例。 光学传感是一种广泛用于海德汉编码器的技术。带有均匀间隔开孔的断续盘连接到海德汉编码器的转子上。带有光电探测器的 LED 光源与断续盘的切口通道对齐。当转子旋转时,光通过切口时,光电探测器会产生一个脉冲。海德汉编码器数字信号的输出取决于断续盘中的通道数。

  在大多数情况下,在断续盘上至少切出两个通道。具有更高分辨率要求的海德汉编码器有多个通道,有时多达十几个。光电探测器在有光时输出一个***大电压的脉冲,当没有光时没有电压。因此,海德汉编码器的输出将是数字信号。如果海德汉编码器有单通道断续盘,则只有一对输出电缆。 

  双通道断路器盘有两组输出电缆。输出电缆的数量是断续盘上通道数量的两倍。数字输出用于计算电机的速度、角位移和方向。

  使用示波器测试海德汉编码器

  测试海德汉编码器需要示波器。示波器是一种测试仪器,可在二维图表上显示待测电压随时间的变化。它们可用于观察和比较来自海德汉编码器的信号的幅度、频率和方向。 

  断续器盘上的切口的设计方式是,一个通道的输出信号将在相等的时间内成为高电压和低电压。由于这个原因,海德汉编码器的输出可以观察为占空比为 50-50 的方波。 

  占空比是信号有效周期的一小部分,其中周期是指完成开关周期所用的时间。断续盘中的两个通道被设计成相互错开 90°。该偏移有助于区分转子的顺时针和逆时针旋转。

  一个高压或低压部分代表 180° 的电气旋转。该占空比的一半代表 90° 的电气旋转。海德汉编码器的输出线连接双通道示波器,观察输出波形,应如图2所示。

  如果来自 AA` 的信号与来自 BB` 的信号具有相同的幅度和频率,并且偏移了 90°,则海德汉编码器工作正常。如果不是,则需要维修或更换海德汉编码器。

 

  对海德汉编码器的不同问题进行故障排除

  当海德汉编码器运行出现问题时,建议在排除故障之前检查机械和环境因素。很可能是电线短路、耦合松动或其他环境问题。在进行下一步故障排除之前,必须完成基本检查,例如检查输入电压和接线连接。如果有类似的工作海德汉编码器,将其与运行中的海德汉编码器互换,以确定问题是否出在故障海德汉编码器上。

 

  使用万用表

  可以使用一个简单的万用表来测量海德汉编码器的参数。万用表可以测量旋转海德汉编码器的平均电压、峰值电压、频率和占空比。这可以与制造商指示的标准输出进行比较,并可以确定海德汉编码器是否有故障。 

  在海德汉编码器出现故障的大多数情况下,即使海德汉编码器遇到一些故障,万用表测量的值也会显得正常。在这种情况下,必须使用示波器进行故障排除。

 

  海德汉编码器抖动 

  抖动表现为示波器上脉冲的前后移动。抖动是由偏心的中断盘引起的。当偏心盘在外壳内移动时,两个通道似乎相对于彼此移动。这将导致通道 A 和通道 B 之间的相位每次旋转都会改变。 

  海德汉编码器抖动的特点是抖动只会出现在其中一个通道上。如果所有通道中的信号都出现抖动,则可能表示示波器出现故障或海德汉编码器抖动以外的错误。如果确定为海德汉编码器抖动,则应将零件送至制造商维修或更换。

 

  信号闪烁

  信号闪烁是输出信号中的尖峰。它可能与海德汉编码器抖动混淆。然而,海德汉编码器抖动在相位变化中显示出一致的模式,而信号闪烁似乎是随机的。一些海德汉编码器安装启用插值以提高输出的有效分辨率。在这种情况下,信号闪烁是正常操作的一部分。如果使用插值,它是设备规格的一部分。在观察到信号闪烁的情况下,请查阅器件数据表以检查它是否属于正常操作的一部分。

 

  扩展海德汉编码器脉冲

  当输出脉冲的前沿或后沿被拉长时,可能会错误地读取通道上的切断次数计数。这可能导致错误地计算轴的速度和位置。 

  安装问题是延长海德汉编码器脉冲的常见原因。对脉冲的小而偶然的影响可能是由于耦合器松动,并且很容易修复。当一个松动的海德汉编码器随着电机轴转动时,它在示波器上显示为宽的、扩展的脉冲。扩展脉冲并不表示海德汉编码器有问题。相反,问题可能是由于海德汉编码器与电机的安装不当,可以通过正确重新安装设备来解决。

  低幅度信号

  低幅度信号似乎是方波,但幅度比设备的规格要低很多。信号幅度太低,控制器或 PLC 无法读取。这通常是由于电线连接不良或来自不同通道的串扰。同样,该读数并不表示海德汉编码器有故障。检查连接并重新连接海德汉编码器将解决此问题。

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