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光電編碼器接線的幾點合理化建議?
編碼器,作為一種精密的轉換設備,其核心功能在于將機械軸的旋轉角度精確地轉化為數字信號輸出。這一轉換過程主要依賴于其內部的核心組件——光電檢測器和編碼盤。對于編碼器而言,其接線方法的合理性直接關系到其能否正常工作。在實際應用中,編碼器通常通過精心設計的電纜和插頭進行連接,以確保信號的穩定傳輸和設備的可靠運行。
圖為編碼器接線示意圖
一、保持電纜長度盡可能短
為了減少噪聲的干擾,編碼器接線的電纜長度應保持盡可能短。較長的電纜長度會增加產生額外噪聲的可能性。
二、減少終端數量
在編碼器接線過程中,應盡量減少終端數量。每次互連,包括電線之間的對接接頭或電線連接到接線端子的部分,都會增加連接不良的風險。因此,減少電纜/電線運行中的連接數量有助于降低編碼器接線問題的發生率。
三、避免菊花鏈接線方式
編碼器接線時,應避免使用菊花鏈的方式進行連接。直接從源頭接線而非通過設備串聯,這樣可以降低系統組件之間的電壓降,并提供更可靠的接線方法。
四、信號線與電源線分離走線
在編碼器接線時,信號線(如來自編碼器的信號線)應避免與電源線平行走線。因為來自電源線的噪聲可能會耦合到低信號電纜中。特別是不要將信號線在帶有電源線的屏蔽導管中運行,因為這樣噪聲會更容易耦合到電線中。如果需要將信號線和電源線一起走線,最佳方法是讓它們相互垂直走線。
五、高阻抗設備使用終端電阻
如果遇到高阻抗設備,應在編碼器接線上使用終端電阻。對于5伏應用,典型的終端電阻值為120歐姆到1K歐姆。噪聲通常具有非常低的電流分量,因此它不會通過低阻抗或電阻獲得那么多的電壓。由于編碼器中的線路驅動器是用來提供電流的,任何低電阻的噪聲都會被消除,而線路驅動器仍能提供清晰的信號。在差分應用中,該電阻應位于所需通道與其互補通道之間(即A和A非)。對于單端應用,該電阻應位于所需通道和地之間。
六、使用帶差分輸出的編碼器
為了提高系統處理噪聲的能力,建議使用帶差分輸出的編碼器進行接線。差分輸出提供兩根信號線,每根線上的信號完全相反。這樣,耦合到系統中的任何噪聲都是共模的,即兩條線上的噪聲相同。由于差分系統設置為僅查看具有完全相反電壓電位的信號,因此噪聲分量會被拒絕。
七、確保電源質量
編碼器接線的電源應保持無噪聲。低質量的電源可能會產生足夠的60 Hz紋波或開關噪聲,導致問題。如果是這種情況,在電源處使用濾波電容器可能會有所幫助。
八、排擾線接地
編碼器接線的排擾線(如漏極或電纜屏蔽線)應接地。這條線的作用是將耦合到電纜箔屏蔽層的任何噪聲路由到地。如果不使用這條線,噪聲將不會被有效消除。當使用長電纜時,這一點尤為重要。同時要注意,加蔽線在內部并未連接到編碼器主體。
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