电感式角度编码器如何解决干扰?

发布网友 发布时间：2022-05-09 22:53

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热心网友 时间：2023-10-26 22:54

方法/步骤

第一步：隔离措施：隔离是破坏干扰途径、切断耦合通道，从而达到抑制干扰的一种技术措施。编码器工作电源如果选择 DC/DC 隔离电源，主要使用在供电电源系统有很多同时在工作的器件，现场出现较为严重干扰的情况。增量信号接收的光电耦合器隔离，应用于增量脉冲信号的接收单元电路中。光电耦合器是一种电光电耦合器件,它的输入量是电流，输出量也是电流，但是输入、输出之间从电气上看却是绝缘的。保证了输入回路和输出回路的电气隔离。

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第二步：编码器安装的绝缘隔离：在有大型电机和变频器的场合下，如果碰到有干扰问题，那很有可能是遇见电机外壳“交流漏电”了。电动机本身同时也是一个发电机，在启动的瞬间，电机动力与“发电”反电动势是不平衡的，这种不平衡使电机产生加速运动，但这种不平衡也有可能会在电机外壳上产生瞬间的交流漏电，我们在检查电机外壳的接地只是静态测得的电阻量，无法确定在电机启动的瞬间能够有很好的交流导通接地。在这种情况下，建议编码器外壳（包括编码器的转轴）要与电机外壳绝缘隔离。

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第三步：编码器电源：选择具有宽工作电源与信号短路保护的编码器，很多的编码器干扰来自于其供电电源的波动，和电源 0V 基准的破坏。要避免此类干扰情况的出现，现场的编码器应由特定的工作电源独立供电，并且在输出功率选择上需做到足够大（编码器标示功耗的2倍以上）；同时，选择的编码器应具有宽工作电压，例如 9～30Vdc 甚至 5～30Vdc 的工作电压，这表明编码器内部电路对工作电源的设计，已经考虑了输入电源的降压稳压滤波，有较好的电源抗波动性干扰的性能；另外，在选择编码器时，需考虑信号对电源的短路保护（信号线对电源的正负极短接不会“烧”坏编码器），就是说编码器设计中已经对信号的 0V 基准波动有了过滤或截断设计。

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第四步：信号电缆选择，选择专业的编码器专用双绞屏蔽电缆，不仅仅是编码器内部电路的保护，编码器自带的用于输出信号的信号传输电缆，以及外接的加长信号电缆，都应选用编码器信号专用的双绞屏蔽电缆，并且电缆需要有超细的高密度高导通性的金属细线编织成的屏蔽保护层，可以吸收外部辐射的高频电磁场变化，从而起到屏蔽保护的作用。

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第五步：反向通道：反向通道是为了提高信号的传输距离，额外地输出 A、B 和 Z 通道的反相信号。这种传送标准特性符合 RS422 接口，并且推挽式输出也可以自选反相输出。

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第六步：增量编码器的信号选择，应选择具有反相通道的输出信号（HTL-G6)，一方面，具备 9～30V 的宽电源与极性、短路保护功能的编码器不易损坏；另一方面由于干扰源对于编码器正反相的信号的干扰作用相当，干扰在编码器接收设备中可抵消，此类增量编码器信号传递可达到无干扰传输，传递也更远专用电缆可达到 200米，依据电缆、现场情况与信号频率。

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第七步：电磁屏蔽，电磁屏蔽也是采用导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形，将被保护的电路包围在其中。它屏蔽的干扰对象不是电场，而是高频（ 40KHz 以上）磁场。干扰源产生的高频磁场遇到导电良好的电磁屏蔽层时，就在其外表面感应出同频率的电涡流，从而消耗了高频干扰的能量，使电磁屏蔽层内部的电路免受高频干扰磁场的影响。

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第八步：静电屏蔽，静电屏蔽就是用铜或铝等导电性能良好的金属为材料制作成封闭的金属外壳，并与地线连接，把需要屏蔽的编码器电路置于其中，使外部干扰电场的电力场不影响其内部的电路。反过来，编码器内部电路产生的电信号也无法外逸去影响外部电路。静电屏蔽不但能够防止静电干扰，也一样能防止交变电场的干扰，所以许多仪器的外壳用导电材料制作并且接地。

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