HEIDENHAIN海德汉旋转编码器678096-20工作原理

HEIDENHAIN海德汉旋转编码器678096-20工作原理

核心结构

光电码盘：中心有轴的圆形玻璃或金属盘，表面刻有环形排列的透光和不透光刻线（512线/转），形成编码。

光电发射与接收器件：红外光源垂直照射码盘，接收器（覆盖光栅准直仪）感受光变化，转换为电信号。

信号处理电路：增强信号稳定性，输出A/B/Z相脉冲及可选串行/总线信号。

工作过程

光电转换：码盘旋转时，透光刻线允许光线通过，不透光刻线阻挡光线，接收器产生断续光信号。

正交信号生成：通过两组互相垂直的码道（A/B相），输出四组正弦波信号，相位差90°。将C、D信号反向叠加至A、B相，增强抗干扰能力。

方向与位置判断：

方向：比较A相与B相相位差（A超前B为正转，B超前A为反转）。

位置：每转输出512个脉冲（A/B相），通过计数脉冲数计算旋转角度；Z相脉冲（每转1个）提供零位参考点。

绝对位置读取：码盘刻线对应二进制编码（格雷码），断电后重新上电可直接读取当前位置，无需计数或寻零。

信号输出与接口

并行输出：TTL/HTL电平，支持高速计数，但需多芯电缆连接。

串行输出：SSI（同步串行接口），减少电缆数量，提升抗干扰性。

总线输出：EnDat、PROFIBUS等，支持实时数据传输和诊断功能，适用于工业4.0场景。

增量式与绝对式特性

增量式模式：

通过A/B/Z相脉冲计算位移和速度。

需外部计数器存储位置，断电后位置丢失，需重新寻零。

绝对式模式：

码盘机械位置决定编码，断电后位置记忆，抗干扰能力强。

直接输出位置值，无需计数，简化系统设计。

编码器型号列举

1042970-01

1042970-02

1042970-04

1042970-05

1042970-06

1042970-07

1042970-08

1042970-09

1042970-10

应用领域

机床行业：核心精度保障

转台与分度头

海德汉角度编码器（如ERA/ERO系列）用于机床转台，实现弧秒级角度测量，确保五轴加工中心复杂曲面加工的精度。

典型应用：车床C轴、齿轮测试机，通过高分辨率（如23位/圈）和低细分误差，满足精密分度需求。

直线运动测量

旋转编码器与丝杠联用，将旋转位移转化为直线位移信号，用于数控机床进给轴的位置反馈。

优势：支持TTL/HTL信号传输，内部细分可达36,000个信号周期，满足高速高精加工要求。

机器人领域：动态控制与安全升级

关节位置反馈

KCI 120 Dplus双编码器：集成电机反馈与位置测量功能，通过独立感应式扫描码盘补偿多关节误差，提升协作机器人绝对位置精度。

安装灵活性：提供三种版本，适配不同空心轴直径（如30mm/40mm），支持紧凑型机械臂设计。

振动监测与预测性维护

ECI 1323 Splus/EQI 1335 Splus：内置3轴加速度传感器，通过阶次分析（达256阶）实时监测旋转轴振动，预防设备故障。

接口：采用EnDat 3协议，确保强电磁干扰环境下数据传输可靠性，适用于汽车焊接等恶劣场景。

自动化设备：复杂环境适应性

印刷与包装机械

旋转编码器监测印刷单元分度，通过高信号周期数（如5000线）实现精确套色控制，减少废品率。

纺织机械

实时反馈织轴转速与位置，支持变频器调节，确保布料张力稳定，提升生产效率。

电梯行业

测量主机旋转速度与轿厢位置，通过防松功能（如机械防松设计）保障长期运行稳定性。

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