什么是編碼器？

時(shí)間：2022-11-15

編碼器（encoder）是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)信息開展定編、變換為可以用以通信、傳送和儲(chǔ)存的信號(hào)方式的機(jī)器設(shè)備。編碼器把角速度或平行線偏移轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，**一種稱之為碼盤，后者稱為碼尺。依照讀取方法編碼器可以分成容柵和非接觸式二種；依照原理編碼器可分成增量式和肯定式兩大類。

增量式編碼器是將偏移轉(zhuǎn)化成規(guī)律性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)化成記數(shù)單脈沖，用脈沖的數(shù)量表明偏移的尺寸?？隙ㄊ骄幋a器的每一個(gè)位置相匹配一個(gè)明確的數(shù)據(jù)碼，因而它的量程只與測(cè)量的起止和停止位置相關(guān)，而與測(cè)量的正中間全過程不相干。

一、編碼器的歸類

依據(jù)檢查基本原理，編碼器可分為電子光學(xué)式、磁式、感應(yīng)和電容傳感器，依據(jù)其標(biāo)尺方式及信號(hào)導(dǎo)出方式，可分成增量式、肯定式及其混合式教學(xué)三種。

1、增量式編碼器：

增量式編碼器是立即運(yùn)用光電轉(zhuǎn)換基本原理導(dǎo)出三組波形單脈沖A、B和Z相；A、B2組單脈沖相位角90度，進(jìn)而可便捷的分辨出轉(zhuǎn)動(dòng)方位，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)單脈沖，用以標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)定位。它的優(yōu)勢(shì)是基本原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，機(jī)械設(shè)備人均壽命可在幾萬元鐘頭以上，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，合適于遠(yuǎn)距離傳送。其缺陷是沒法導(dǎo)出軸旋轉(zhuǎn)的肯定位置信息內(nèi)容。

2、肯定式編碼器：

**式編碼器是立即導(dǎo)出數(shù)據(jù)的感應(yīng)器，在它的環(huán)形碼盤上沿切向有多個(gè)同舟碼盤，每條道上面有透光性和不透的扇型區(qū)兩色構(gòu)成，鄰近碼道的磁道花草樹木是二倍關(guān)聯(lián)，碼盤上的碼道數(shù)是它的二進(jìn)制數(shù)碼科技的十位數(shù)，在哪兒盤的一側(cè)是燈源，另一側(cè)相匹配每一碼道有一感光元器件，當(dāng)嗎盤處在不一樣位置時(shí)，各感光元器件依據(jù)受陽光照射是否變換出相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)信號(hào)，產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)。這類編碼器的特性是不必計(jì)數(shù)，在傳動(dòng)軸的隨意位置都可以念書一個(gè)固定不動(dòng)的與位置相對(duì)性應(yīng)的數(shù)據(jù)碼。顯而易見，嗎道務(wù)必N條嗎道?，F(xiàn)階段中國已經(jīng)有16位的肯定編碼器商品。

3、混合式教學(xué)肯定編碼器：

混合式教學(xué)肯定編碼器，它導(dǎo)出2組信息內(nèi)容，一組信息用以檢驗(yàn)磁場(chǎng)位置，含有肯定信息內(nèi)容作用；另一組則徹底同增量式編碼器的導(dǎo)出信息內(nèi)容。

二、光學(xué)編碼器的運(yùn)用

增量型編碼器與肯定型編碼器差別

1、視角測(cè)量

車輛駕駛模擬器，對(duì)汽車方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)視角的測(cè)量采用光學(xué)編碼器做為感應(yīng)器。重能力測(cè)量?jī)x，選用光學(xué)編碼器，把他的傳動(dòng)軸與重能力測(cè)量?jī)x中賠償旋紐軸相接，扭曲視角儀，運(yùn)用編碼器測(cè)量扭曲視角轉(zhuǎn)變，如扭曲試驗(yàn)機(jī)、漁竿扭曲釣性檢測(cè)等。擺錘沖擊性試驗(yàn)機(jī)，運(yùn)用編碼器測(cè)算沖擊性是擺角轉(zhuǎn)變。

2、長(zhǎng)短測(cè)量

計(jì)米器，運(yùn)用滾軸直徑來測(cè)量物件的長(zhǎng)短和間距。

吊線位移計(jì)，運(yùn)用放卷輪直徑計(jì)量檢定物件長(zhǎng)短間距。

聯(lián)軸直測(cè)，與推動(dòng)平行線偏移的動(dòng)力系統(tǒng)的機(jī)床主軸聯(lián)軸，根據(jù)導(dǎo)出脈沖數(shù)計(jì)量檢定。

物質(zhì)檢驗(yàn)，在直齒輪齒條、旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)鏈條的鏈輪鏈條、同步帶輪等來傳送平行線偏移信息內(nèi)容。

3、速率測(cè)量

角速度，根據(jù)跟儀表盤聯(lián)接，測(cè)量生產(chǎn)流水線的角速度

角速度，根據(jù)編碼器測(cè)量電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸等的速率測(cè)量

4、位置測(cè)量

數(shù)控車床層面，記憶力數(shù)控車床每個(gè)座標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，如刨床等

機(jī)械自動(dòng)化層面，操縱在漁歌位置開展特定姿勢(shì)。如電梯轎廂、斗提機(jī)等

5、實(shí)時(shí)控制

根據(jù)角速度或角速度，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)階段開展實(shí)時(shí)控制，以做到張力傳感器

三、增量型編碼器（轉(zhuǎn)動(dòng)型）

1、原理：

由一個(gè)中心有軸的光學(xué)碼盤，其上面有圓形通、暗的刻度，有光學(xué)發(fā)送和接受元器件載入，得到四組正弦波形信號(hào)電容量A、B、C、D，每一個(gè)正弦波形相距90度相位角（相對(duì)性于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反方向，累加在A、B兩相上，可提高平穩(wěn)信號(hào)；另每轉(zhuǎn)導(dǎo)出一個(gè)Z相單脈沖以意味著零位參照位。

因?yàn)锳、B兩相相距90度，可根據(jù)較為A相在前或是B相在前，以辨別編碼器的正轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)，根據(jù)零位單脈沖，可得到編碼器的零位參照位。

編碼器碼盤的原材料有夾層玻璃、金屬材料、塑膠，夾層玻璃碼盤是在玻璃上堆積非常薄的刻度，其耐熱性好，高精度，金屬材料碼盤立即以通與堵塞刻度，不易破碎，但因?yàn)榻饘俨牧嫌幸欢ǖ谋『?，精密度就?huì)有限定，其耐熱性就需要比夾層玻璃的差一個(gè)量級(jí)，塑膠碼盤是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的，其低成本，但精密度、耐熱性、使用壽命均要差一些。

屏幕分辨率—編碼器以每轉(zhuǎn)動(dòng)360度給予是多少的通或暗刻度稱作屏幕分辨率，也稱分析測(cè)量范圍、或立即稱是多少線，一般在每轉(zhuǎn)測(cè)量范圍5~10000線。

2、信號(hào)導(dǎo)出：

信號(hào)輸出有正弦波形（電流量或工作電壓），波形（TTL、HTL），集電結(jié)**（PNP、NPN），推拉門式形式多樣，在其中TTL為中長(zhǎng)線差分信號(hào)推動(dòng)（對(duì)稱性A，A-;B，B-;Z，Z-），HTL也稱推拉門式、推挽電路式導(dǎo)出，編碼器的信號(hào)接受機(jī)器設(shè)備插口應(yīng)與編碼器相匹配。

信號(hào)聯(lián)接—編碼器的單脈沖信號(hào)一般聯(lián)接計(jì)數(shù)、PLC、電子計(jì)算機(jī)，PLC和計(jì)算機(jī)聯(lián)接的控制模塊有低速檔控制模塊與快速控制模塊之分，電源開關(guān)頻率有低有高。

如單相聯(lián)接，用以單方位記數(shù)，單方位限速。

A.B兩相聯(lián)接，用以正反面向記數(shù)、分辨正反面向和限速。

A、B、Z三相聯(lián)接，用以帶參照位調(diào)整的位置測(cè)量。

A、A-，B、B-，Z、Z-聯(lián)接，因?yàn)楹袑?duì)稱性負(fù)信號(hào)的聯(lián)接，電流量針對(duì)電纜線奉獻(xiàn)的磁場(chǎng)為0，損耗較少，抗干擾性較好，可傳送很遠(yuǎn)的間距。

針對(duì)TTL的含有對(duì)稱性負(fù)信號(hào)導(dǎo)出的編碼器，信號(hào)傳送間距可達(dá)150米。

針對(duì)HTL的含有對(duì)稱性負(fù)信號(hào)導(dǎo)出的編碼器，信號(hào)傳送間距可達(dá)300米。

3、增量式編碼器的問題：

增量型編碼器存有零點(diǎn)總計(jì)偏差，抗干擾性較弱，接受機(jī)器設(shè)備的關(guān)機(jī)需關(guān)閉電源記憶力，啟動(dòng)應(yīng)找零或參照位等問題，這種問題如采用肯定型編碼器可以處理。

增量型編碼器的一般運(yùn)用：

限速，測(cè)旋轉(zhuǎn)方位，測(cè)挪動(dòng)視角、間距（相對(duì)性）。

四、肯定型編碼器（轉(zhuǎn)動(dòng)型）

肯定編碼器光碼盤上面有很多條光安全通道刻度，每道刻線先后以2線、4線、8線、16 線……編輯，那樣，在編碼器的每一個(gè)位置，根據(jù)載入每道刻度的通、暗，得到一組從2的零次方到2的n-1三次方的一的2進(jìn)制編號(hào)（格雷碼），這就稱之為n位肯定編碼器。那樣的編碼器是由光學(xué)碼盤的機(jī)械設(shè)備位置決策的，它不會(huì)受到斷電、影響的危害。

肯定編碼器由機(jī)械設(shè)備位置決策的每一個(gè)位置是一的，它不用記憶力，不用找定位點(diǎn)，并且*一直記數(shù)，何時(shí)必須了解位置，何時(shí)便去載入它的位置。那樣，編碼器的抗干擾性特點(diǎn)、數(shù)據(jù)信息的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高了。

五、單圈平方根編碼器與多圈**值編碼器

轉(zhuǎn)動(dòng)單圈平方根編碼器，以旋轉(zhuǎn)中測(cè)量光學(xué)碼盤各道刻度，以獲得一的編號(hào)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)**出360度時(shí)，編號(hào)又回到起點(diǎn)，那樣就不符肯定編號(hào)一的標(biāo)準(zhǔn)，那樣的編號(hào)只有用以轉(zhuǎn)動(dòng)范疇360度之內(nèi)的測(cè)量，稱之為單圈平方根編碼器。

假如要測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)**出360度范疇，就需要使用多圈平方根編碼器。

編碼器生產(chǎn)商應(yīng)用鐘表齒輪機(jī)械設(shè)備的基本原理，當(dāng)**碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)傳動(dòng)齒輪另一組碼盤（或多個(gè)傳動(dòng)齒輪，多個(gè)碼盤），在單圈編號(hào)的根基上再提升圈數(shù)的編號(hào)，以擴(kuò)張編碼器的測(cè)量范疇，那樣的肯定編碼器就稱之為多圈式肯定編碼器，它一樣是由機(jī)械設(shè)備位置明確編號(hào)，每一個(gè)位置編號(hào)一不反復(fù)，而不用記憶力。

多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是因?yàn)闇y(cè)量范疇大，具體應(yīng)用通常富有較多，那樣在安裝使用時(shí)多余費(fèi)力找零點(diǎn)，將某一正中間位置做為起止點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)節(jié)難度系數(shù)。

從零開始，陪你了解開關(guān)電源內(nèi)部的電子器件

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詞條
詞條說明
磁性編碼器原理
編碼器，不論是轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器或是線性編碼器，肯定編碼器或增加量編碼器，通常都應(yīng)用電子光學(xué)或磁性二種精確測(cè)量基本原理之一。以往，電子光學(xué)編碼器是高像素運(yùn)用的關(guān)鍵挑選，而磁編碼器技術(shù)性的改善如今使他們可以完成低至1μm的屏幕分辨率，進(jìn)而在很多運(yùn)用中與光學(xué)技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。磁性技術(shù)性在很多層面還比光學(xué)技術(shù)較經(jīng)久耐用，這使磁性編碼器變成工業(yè)生產(chǎn)自然環(huán)境中的時(shí)興挑選。磁性轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器磁性旋轉(zhuǎn)編碼器取決于三個(gè)關(guān)鍵部件：
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