G6B2系列工业等级增量型编码器

最大脉冲1024线

* 全金属外壳，双轴承结构，无螺丝一次机压密封，高防护等级

* 10～30V超宽工作电压

* 三相六通道兼容NPN PNP,适用所有PLC和变频器

* 电源极性保护,短路保护,接错线也不会造成编码器损坏

* 含反向抗干扰信号,信号可稳定远传

* 夹紧法兰，欧洲标准工业等级

五星级产品标准：

☆欧洲标准工业等级：外壳采用全金属无螺丝一次性密压，防护等级可达IP67，可有效防止呼吸性水汽以及沙尘侵入。

☆电源极性保护：5-24V宽工作电压，直流工作电源正负对调也不会造成编码器损坏，避免现场调试接线错误时导致的编码器损毁，并含有短路保护，可有效预防现场因雷击等原因造成的编码器损毁。

☆广泛兼容性：可兼容任意日系NPN、德系PNP的PLC接口，应用更加广泛。

☆温度防护等级：-40°～80°工作温度，可满足极度恶劣的严寒工作环境。

☆3相6通道：含反相抗干扰信号，抗干扰能力强。

特性参数：

工作电压：10-30V dc

消耗电流：40mA（空载）

输出信号：兼容任意NPN或PNP的差分、集电极、推挽输出

分辨率：  1000,1024

最高频率：100KHz

工作温度：-25~80°（-40°可订制）

储存温度：-40~80°

防护等级：外壳IP67

振动冲击：10g, 10~2000Hz; 100g, 6ms

允许转速：3000R

连接电缆：1米8芯屏蔽电缆侧出（其他方式订货可选）

外形尺寸：(单位：mm)：

HTL-G6技术标准：

1.全金属外壳

2.可兼容所有PLC和变频器增量接口（NPN/PNP，推挽/集电极/差分）

3.5-24Vdc超宽工作电压

4.含电源极性以及短路保护

5.3相6通道信号输出，信号可稳定远传，完美解决干扰问题

6.符合国际标准ROHS环保认

增量型编码器知识介绍

一、增量型编码器

增量型编码器是能够根据旋转运动产生信号的编码器，其刻度方式为每一个脉冲都进行增量计算，因此得名。它常和机械转换装置一起使用（如齿条-齿轮、测量轮或心轴一起使用），用于测量直线运动。

增量型编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；AB两组脉冲相位相差90°，从而可以方便的判断出旋转方向，而Z相每转一个脉冲，用于基准点定位。

二、增量编码器的输出信号

信号输出的匹配：增量编码器的连接，首先最重要的是清楚编码器的信号输出形式与接收设备的匹配问题。选编码器或选接收设备一定要两者信号形式的匹配。增量编码器的信号输出从波形上看，分正余弦输出（sin/cos）与方波输出两种。如下图

1、正余弦输出（sin/cos)的信号是模拟量变化的信号周期，又分电压输出1Vpp和电流输出11uApp，这两种输出一般PLC都没有接口，大部分是连接专用的运动控制卡，其内部可做细分而获得更高的分辨率和动态特性，也有连接专用的细分盒再细分后输出方波的，选型时搞清楚是电压输出还是电流输出（现在大部分是电压输出了）。

2、方波输出的也有分集电极开路输出（NPN或PNP）、电压输出、差分长线驱动、推挽式输出等。

（1）集电极开路输出就是类晶体管放大电路，三极管放大集电极开路输出，依据三极管的极性，分NPN与PNP ，后接收设备选型要匹配不可选错，这种输出电路简单经济，但选型面窄，传递距离根据放大管有远有近，但总体传递距离不远，且保护不够，较易损坏，大部分用在单机设备上而不是工程项目中。这种输出的电压依据供电，有5—12V 输出和12-24V 输出，这也要搞清楚才能确保信号的连接。

（2）电压输出，就是在集电极开路输出的反相增加一个电阻，构成一个极性是PNP或NPN ,而另一个极性是电压，实际上就是NPN+电压或PNP+电压，这是针对是PNP的或NPN的形式的接收设备的一种权宜，便于两者都可以连接，但现在这种电压接口往往已经做在了经济型PLC上了，如果是那样的PLC ，还是应该直接选集电极开路输出的，或电压型的极性相当的编码器，因为如果选电压输出型的编码器PNP+电压的，而连接的PLC是NPN+电压的，就会有漏电流而产生错误。

（3）差分长线驱动（line drive）,（有的欧洲的编码器用TTL5V来表示，是相对于后面介绍的HTL的），这是一种差分放大电路，大部分是5V，提供A+、B+、Z+及其180度反相的A-、B-、Z-，读取时，以A+与A-的差分值读取，对于共摸干扰有抑制作用，传递距离较远，由于抗干扰能力较强，在运动控制（数控机床）中用得较多。

（4）推挽式放大，有的欧洲的编码器用HTL表示，其相当于NPN+PNP的推挽放大，而且大部分有标准的集成放大电路，根据供电，输出有10—30V，对于接收设备的兼容性强，信号强而稳定，如果再有与差分长线驱动一样有反相信号的话，因信号电压高，传递最远，差分传递及接收，抗干扰最好，工程项目或大型设备中，首选推挽式输出，而在较远传递或大变频电机工况下，又要选具有反相输出的推挽式输出编码器（例如ABB变频控制器，就有这样的接口：A+/A-,B+/B-,Z+/Z-）。

重型机械现场工作环境恶劣，干扰严重，集电极开路输出信号的编码器容易损坏，所以不适合用在重型机械上，而差分信号只有5V供电，在推挽电路中有3通道和6通道之分， HTLG6推挽6通道提供A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。所以HTLG6推挽6通道的增量编码器适合用在重型机械上，具有抗干扰好，传输距离远的特点。

三、增量脉冲编码器的抗干扰问题

1、增量脉冲信号的抗干扰问题，有三个方面组成：

信号源（即编码器）及信号种类的抗干扰；

信号传递过程的抗干扰；

信号接收器的抗干扰。

而事实上编码器的抗干扰能力才是真正的核心问题。如果选择的编码器不具备抗干扰能力，再去讨论抗干扰怎么做毫无意义。

2、选择编码器及信号种类，要考虑编码器的抗干扰问题

    1）首先，输出信号通道A、B、Z都要含有反相通道，即在编码器输出上要看到有A+,A-，B+,B-，Z+,Z-。有三种这种6通道含方向输出信号的：5V差分输出（长线驱动），10-30V HTL(推挽式含反相6通道)，5-30V差分推挽6通道（全兼容的G6,兼容差分和集电极开路）。

    编码器的反相信号，无论是在编码器内部、传输与接收，A+与A-都形成一种平衡，尤其是选用了双绞屏蔽电缆后，从外部电磁场来看是平衡后电缆上没有交变电磁场变化，也就最不易受到干扰。而作为接收段选用差分接收（差分就是做减法）方式，将在A+与A-两条线上做减法抵消了外部加入的干扰。即使接收端是三线式的ABZ不含反相信号输入，也建议仍然选用双绞屏蔽线，A-,B-,Z-悬空不接，因为编码器信号是电压型的，在电缆上即使不接负载仍然有电压，在电缆上同样有电磁场平衡效果而具有抗干扰功效。

    至于集电极开路输出的NPN和PNP型信号，即使选用双绞屏蔽接地，然而也是没有什么物理意义的，这种信号是几十年前的应用，那时变频器开关电源等各种可能的干扰源还很少。现在工业应用周边电气设备已经越来越多，如果碰到干扰问题，这种信号类型的编码器应该直接放弃，改换具有抗干扰能力的推挽式6通道信号编码器。推挽式6通道信号编码器同时兼容PNP和NPN，是可以直接替换的。

其次，是编码器工作电源要能是宽电源及信号是双向的。干扰影响的另外一个明显的途径是对编码器的工作电源的干扰，通过电源而影响到内部传感器和电路。大部分选用宽电源的编码器厂家，表明对于编码器工作电源有过专门的设计和选择（10—30V，或者5—30V。如果是5V差分，是4.5V-5.5V）。双向信号是指长线驱动和推挽信号，而不是集电极开路。集电极开路信号是信号线与编码器工作电源的0V线公用的，前面说到的接地就是解决这个干扰引入的问题。干扰从物理学上来讲，就是一个非正常的能量对于一个正常的能量（信号）的影响，抗干扰影响就像大禹治水，既要堵（屏蔽），又要疏（双向顺走）。集电极开路信号与电源0V公用，而且是单方向的，干扰能量只能从一个方向从0V走掉，而另一个方向的干扰能量会残留在电气系统中反复影响波形能量。长线驱动型信号是A+对A-（正信号），或者A-对A+（负信号），信号不经过0V，而且是双向顺走干扰能量影响，所以抗干扰效果最好。推挽式的信号是信号对0V（公用），所以也要做好接地，但是推挽信号是双向的，可以在每次脉动中顺走干扰能量。如果推挽式含反相信号，可以通过相互的反相信号中和干扰能量。

综上所述编码器的信号应选用具有反相信号的6通道信号，例如5V差分，10-30V的HTL推挽式含反相6通道，5—30V的差分推挽式6通道信号。编码器的工作电源应选用宽电源。

3）加长电缆试验（见附图）,对于一个编码器用户,无法了解编码器内部传感器与电路,可以通过连接加长电缆线后的静态与动态的测试.了解编码器的信号能力.例如信号线加长30米(至少是30米以上),100米,200米

    静态测试信号电压:信号经长距离电缆后的电压降衰减，也就是信号驱动能力（编码器静态不转的测试电压比）；例如24V推挽式信号，经过100米电缆后信号电压在无负载的情况下测试电压降应该不大于2V压降衰减。（24V在100米电缆后无负载检测应高于22V）

    动态测试示波器波形:编码器信号经长距离电缆后的波形失真情况对比（在编码器旋转状态下的示波器信号对比，例如1000线脉冲在1000RPM旋转下的100米电缆前后的对比）。

外部：屏蔽线，外壳，轴承，底座等对于干扰的屏蔽或引入。首先是直接看外壳--全金属外壳，最好是外径圆上没有螺丝铆钉。圆形的全金属外壳，就是一个很好的金属屏蔽层，对编码器的内部起到屏蔽保护的作用。最好外径圆上没有螺丝，金属外壳一般是铝材质成型的，而螺丝一般是铁质，两者的电导电介质系数是不一样的，有螺丝的存在（插入），外圆圆度破坏了，会影响到全圆度的金属屏蔽效果。而电缆屏蔽线、转轴及轴承、底座，如果是已经选用了含有反相6通道的信号，不用讨论怎么接地，绝缘悬空。