絕對(duì)式編碼器相位對(duì)齊方法解析

絕對(duì)式編碼器的相位對(duì)齊是確保編碼器檢測(cè)相位與電機(jī)電角度相位一致的重要步驟，無(wú)論是單圈還是多圈編碼器，其原理基本相似。西安德伍拓自動(dòng)化為大家詳細(xì)介紹絕對(duì)式編碼器相位對(duì)齊的幾種方法。

圖為不同絕對(duì)值編碼器的碼盤反饋照片

一、傳統(tǒng)方法（基于最高計(jì)數(shù)位引腳）

對(duì)于早期的絕對(duì)式編碼器，通常會(huì)通過(guò)單獨(dú)的引腳給出單圈相位的最高位電平。利用此電平的0和1翻轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)編碼器和電機(jī)的相位對(duì)齊。具體步驟如下：

使用直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置。
用示波器觀察絕對(duì)編碼器的最高計(jì)數(shù)位電平信號(hào)。
調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置，觀察最高計(jì)數(shù)位信號(hào)的跳變沿，直到跳變沿準(zhǔn)確出現(xiàn)在電機(jī)軸的定向平衡位置處。
鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系。
驗(yàn)證對(duì)齊效果，來(lái)回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，跳變沿都能準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)，則對(duì)齊有效。
然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前廣泛采用EnDAT、BiSS、Hyperface等串行協(xié)議以及日系專用串行協(xié)議的新型絕對(duì)式編碼器已經(jīng)取代了這類編碼器，因此最高位信號(hào)不再存在，對(duì)齊方法也有所變化。

二、EEPROM存儲(chǔ)法

對(duì)于采用EEPROM存儲(chǔ)法的絕對(duì)式編碼器，對(duì)齊過(guò)程更為簡(jiǎn)單。具體步驟如下：

將編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)上，固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸，以及編碼器外殼與電機(jī)外殼。
使用直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置（通常為-30度電角度方向）。
用伺服驅(qū)動(dòng)器讀取絕對(duì)編碼器的單圈位置值，并存入編碼器內(nèi)部記錄電機(jī)電角度初始相位的EEPROM中。
對(duì)齊過(guò)程結(jié)束。此后，驅(qū)動(dòng)器將任意時(shí)刻的單圈位置檢測(cè)數(shù)據(jù)與EEPROM中的存儲(chǔ)值做差，并進(jìn)行必要的換算，即可得到電機(jī)電角度相位。
這種方法無(wú)需調(diào)整編碼器和電機(jī)軸之間的角度關(guān)系，操作簡(jiǎn)單，工藝性好。

三、其他方法

如果絕對(duì)式編碼器既沒(méi)有可供使用的EEPROM，又沒(méi)有可供檢測(cè)的最高計(jì)數(shù)位引腳，則對(duì)齊方法會(huì)相對(duì)復(fù)雜。如果驅(qū)動(dòng)器支持單圈絕對(duì)位置信息的讀出和顯示，可以考慮通過(guò)調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置，使顯示的單圈絕對(duì)位置值充分接近根據(jù)電機(jī)的極對(duì)數(shù)折算出來(lái)的電機(jī)-30度電角度所應(yīng)對(duì)應(yīng)的單圈絕對(duì)位置點(diǎn)，然后鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系。

如果用戶連絕對(duì)值信息都無(wú)法獲得，則只能借助原廠的專用工裝進(jìn)行調(diào)整。

綜上所述，EEPROM存儲(chǔ)法是一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、適應(yīng)性好的相位對(duì)齊方法，便于用戶自行安裝編碼器并完成電機(jī)電角度的相位整定。因此，我們推薦采用這種方法進(jìn)行編碼器的相位對(duì)齊。

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