方波波形失真的原因(编码器电缆屏蔽好坏与信号干扰的关系)

例子1：

遇到一个问题，编码器反馈不正常，更换了编码器还是不正常，然后检查编码器电缆，这里说明一下，这个编码器电缆是运动的，编码器是配合变频器进行闭环控制的。

这个时候开始检查编码器电缆，6芯对屏蔽以及对地测量，绝缘电阻4MΩ左右，绝缘应该是没有问题的，然后开始测量6芯电缆之间有没有短路，检查以后也是没有问题的14MΩ左右，然后测量电缆有没有断线每芯测量也是15Ω左右，这个电缆应该是正常的呀，但是就是偏偏不行，然后拿了一条30米左右的电缆直接短接过去就好了，从这里也可以看的出来就是电缆问题，但是为什么就是测量不出来是坏的呢？这个电缆用了有一段时间了。所以没有怀疑电缆的质量问题。

原来的编码器电缆大概250米左右，6*0.75平方的。感觉不像是干扰引起，正转时脉冲是加计数，反转时也是加计数！感觉像是AB相短路或者断线，但是就是测量不出来有问题。经过更换编码器电缆问题已经解决，更换上去的编码器电缆260米左右，没有伤到干扰！但是原来坏的电缆就是测量不出来有没有问题

例子2：

某日碰到安川的编码器电缆被设备压挤及烫伤，内部的编码器线短路导致了驱动器报错，将电缆线剥皮去屏蔽层检查发现多芯线绝缘层熔化导致短路，分开线做好绝缘，没有连接好屏蔽层试机，此时驱动器没有报警，但是一启动伺服电机又马上报编码器故障，心想编码器电缆线没有断啊，后来想想是不是屏蔽线没有接好导致，找了一段屏蔽网将先前剥掉的屏蔽网连接起来再次开机就OK了，看来这个屏蔽网作用是非常大啊。

关于编码器的那些事：

增量式AB正交编码器如果组态正确，应该可以实现加减计数。原理是当A超前与B相90度，则加计数，如果B超前A相90度，则减计数。如果只能以一种计数方式运行，且编码器本体没有故障，则是编码器回路连接出错，具体表现为断线。

对于拖动式连接尤其需要注意拖动部分导线的选择，表现选择移动型导线进行连接。

脉冲信号走的是高频，电缆内芯不是讲平方面积而是讲高频特性参数。脉冲信号传输大于20米都要用专用编码器信号电缆，更何况要大于100米。

对于编码器故障可用示波器对比编码器信号刚出来与250米电缆传输后的波形图，看看脉冲方波还在不在。超过50米电缆后刚用时好的，用一段时间后信号不好的是非常普遍的现象，可以通过对比信号波形可以看到方波的失真情况。西门子有些设备手册上对于编码器信号传输距离是有注明。

使用编码器的专用电缆，他的屏蔽层就比普通电缆好的不得了。脉冲信号走的是高频，电缆内芯不是讲平方面积而是讲高频特性参数，根本就不是普通电缆可以代替的。

使用移动类的电缆，肯定会有这样的电缆，不管是进口还是国产的，老是移动，时间长了就容易坏，外面你看不出，也量不出，接触不好，一会好一会坏，但是新的电缆就没事。

关于信号的那些事：

不同信号形式有不同的传输距离，比如开关信号和电流信号（低频直流），取决于电缆阻抗，电缆足够粗就可以传的比较远，一般1000米也有人传过，主要电缆够粗阻抗够低。而脉冲信号用RS422用专用电缆可传输300-400米。用HTL带反相信号用专用电缆传200～300米，你说的双绞线就是要有反相信号平衡才会有效。如果选用RS485信号就可传输较远，并可用光纤转换走更远。不建议用无线，怕实时性不好丢数据。另外，要看是速度环闭环还是位置环，如果是位置环这么远就要换成绝对值编码器了靠计数不准了。

【本文由大卫说电气整理发布，2017年11月8日】