一、確定絕對(duì)起始位置
參考點(diǎn)標(biāo)定
Z相信號(hào)在編碼器每旋轉(zhuǎn)一周(360°)時(shí)輸出一個(gè)脈沖,標(biāo)記機(jī)械軸的絕對(duì)零位或起始位置
。例如,在數(shù)控機(jī)床中,Z相信號(hào)用于刀具初始定位,確保加工坐標(biāo)系與物理位置精確對(duì)齊。
多圈位置校準(zhǔn)
對(duì)于多圈編碼器,Z相信號(hào)結(jié)合圈數(shù)計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)多圈絕對(duì)位置定位,避免累計(jì)圈數(shù)誤差
。
二、復(fù)位與誤差消除
位置重置
系統(tǒng)可通過(guò)檢測(cè)Z相信號(hào)重新校準(zhǔn)位置,例如設(shè)備斷電重啟后,需結(jié)合Z相信號(hào)恢復(fù)原點(diǎn),避免因脈沖計(jì)數(shù)丟失導(dǎo)致定位失效
。
消除累積誤差
長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中,機(jī)械振動(dòng)或溫漂可能導(dǎo)致位置漂移。Z相信號(hào)提供周期性校正點(diǎn),例如每轉(zhuǎn)一圈觸發(fā)一次誤差修正,將位置偏差控制在±0.01mm以?xún)?nèi)
。
三、旋轉(zhuǎn)方向識(shí)別輔助
與A/B相協(xié)同判斷方向
雖然A/B相正交脈沖(相位差90°)直接反映旋轉(zhuǎn)方向,但Z相信號(hào)通過(guò)標(biāo)定絕對(duì)零位,可輔助系統(tǒng)在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)快速重置方向邏輯
。例如,在AGV導(dǎo)航中,電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)Z相信號(hào)重新同步位置數(shù)據(jù)
。
四、高精度應(yīng)用場(chǎng)景
伺服電機(jī)控制
在伺服系統(tǒng)中,Z相信號(hào)用于磁極對(duì)齊(如UVW相電機(jī))和閉環(huán)位置反饋,確保電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)精確匹配,提升控制精度
。
精密回零操作
相比傳統(tǒng)光電開(kāi)關(guān)定位,Z相信號(hào)可將回零精度提升至微米級(jí)。例如,在半導(dǎo)體設(shè)備中,通過(guò)Z相信號(hào)觸發(fā)二次校準(zhǔn),消除機(jī)械回差
。
五、故障診斷與系統(tǒng)保護(hù)
異常狀態(tài)檢測(cè)
Z相信號(hào)丟失或異??赡芴崾揪幋a器損壞或安裝松動(dòng),系統(tǒng)可據(jù)此觸發(fā)報(bào)警。例如,風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)Z相信號(hào)周期判斷軸承磨損情況
。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)
信號(hào)特性:Z相脈沖寬度通常為1/4周期,以差分信號(hào)(如A+/A-)形式輸出,抗干擾能力更強(qiáng)
。
接口匹配:需根據(jù)控制器類(lèi)型選擇信號(hào)電平(5V差分或24V單端),高速場(chǎng)景建議采用差分傳輸(如RS422)
。
總結(jié):Z相信號(hào)是增量式編碼器實(shí)現(xiàn)高精度閉環(huán)控制的核心,其作用涵蓋位置標(biāo)定、誤差修正、方向判斷及系統(tǒng)保護(hù)。在選型時(shí)需關(guān)注分辨率(單圈脈沖數(shù))和信號(hào)接口兼容性,例如工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景推薦支持SSI或EnDat協(xié)議的編碼器
。
手機(jī)
微信掃一掃