电机位置编码器接口设计

电机位置编码器接口设计

图1展示了几类适合工业应用的线性或角度位置反馈编码器。

图1：位置反馈编码器及其对应接口

有两种类型的位置编码器：增量型位置编码器和绝对型位置编码器。增量型编码器可提供关于增量位置或角度变化的信息。上电后它们不提供绝对位置，但仍然有可能在一次机械旋转之后通过索引信号获得。绝对型编码器则可始终提供绝对机械位置。

增量型编码器可显示三种差分信号：A信号、B信号和Z信号。A信号和B信号可为增量位置变化编码。位置分辨率取决于增量型编码器的线数。典型的线数范围是每转50至10000线。Z信号通常每转会出现一次，是用来推导出绝对位置的“原点索引（home index）”。

具有模拟与数字混合型通信接口或纯数字通信接口的编码器通常拥有供应商特定的电源电压范围。表1是广泛使用的编码器标准的概览。

表1：位置编码器接口标准和电源电压

当用接口把这些编码器中的任何一个连接到用于闭环控制的变频器时，该位置接口模块均包含以下功能块，如图2所示：

物理模拟或数字接口。

符合IEC 61800-3标准的电磁兼容（EMC）。

电源。

位置解码和/或数字协议主站的信号处理。

图2：工业驱动器/变频器上位置反馈接口模块的简化方框图

ESD：电压为±4kV（直接接触放电时）或±8kV（空气放电时）。

在本系列的下一篇文章中，笔者和自己的同事将更深入地探讨每种编码器接口，并提供关于如何实现BiSS-C位置编码器符合EMC标准的工业接口/BiSS-C主站接口的详细信息。

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