編碼器分類

　　摘要：想要精準的控制電機，你一定會需要用到這樣一個東西，因為它可以幫助你破譯飛速旋轉的電機?

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201601/285413.htm

　　  

 

　　光電編碼器應用了光電轉換原理，可以將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量。這是目前應用最多的傳感器，由於光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，碼盤(光柵盤)與電動機同速旋轉，反映當前電動機的轉速。

　　它主要由光源、碼盤、光學系統及電路4部分組成。那下面我們根據不同種類的光電編碼器進行說明。

　　  

 

　　圖1

　　一、增量式編碼器

　　它可以將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈衝，旋轉增量式編碼器以在轉動時輸出脈衝，通過計數設備來知道其位置。並且位置是從零位標記開始計算的脈衝數量是確定的，當停電後，編碼器不能有任何的移動，再次上電工作時，編碼器輸出脈衝過程中，也不能有幹擾而丟失脈衝，不然，計數設備記憶的零點就會偏移。錯誤的結果很難發現，如不能準確定位參考點，則不能保證位置的準確性。所以每次操作都要先找參考點。但是這樣的編碼器它不受停電、幹擾的影響。

　　  

 

　　圖2

　　增量式編碼器可利用光電轉換原理輸出A、B和Z三組方波脈衝;A、B兩組脈衝相位差90度，能夠判斷出電機的旋轉方向，而Z相為每轉一圈輸出一個脈衝，用於基準點定位。此編碼器原理構造簡單，機械平均，並且壽命可達幾萬小時，具有較強的抗幹擾能力，可靠性高。但是是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。

　　二、絕對式編碼器

　　絕對式編碼器每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。其位置是由輸出代碼的讀數確定的。當電源斷開時，絕對型編碼器並不與實際的位置分離。重新上電時，位置讀數仍是當前的。

　　  

 

　　圖3

　　絕對編碼器能夠直接進行數字量大的輸出，在碼盤上會有若干的碼道，碼道數就是二進位位數。在每條碼道上都會由透光與不透光的扇形區域組成，通過採用光電傳感器對信號進行採集。在碼盤兩側分別設置有光源和光敏元件，這樣光敏元件則能夠根據是否接受到光信號進行電平的轉換，輸出二進位數。並且在不同位置輸出不同的數字碼。從而可以檢測絕對位置。但是解析度是由二進位的位數來決定的，也就是說精度取決於位數。優點：可以直接讀出角度坐標的絕對值，沒有累積誤差，電源切除後位置信息不會丟失。編碼器的抗幹擾特性、數據的可靠性大大提高了。

　　三、混合式絕對值編碼器

　　混合式絕對值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用於檢測磁極位置，帶有絕對信息功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。

　　四、旋轉變壓器

　　旋轉變壓器簡稱旋變，是由經過特殊電磁設計的高性能矽鋼疊片和漆包線構成的，相比於採用光電技術的編碼器而言，具有耐熱，耐振。耐衝擊，耐油汙，甚至耐腐蝕等惡劣工作環境的適應能力。一對極(單速)的旋變可以視作一種單圈絕對式反饋系統，應用也最為廣泛。

　　  

 

　　圖4

　　五、正餘弦伺服電機編碼器

　　可以不採用高頻率的通訊即可讓伺服驅動器獲得高精度的細分，這樣降低了硬體要求，同時由於有單圈角度信號，可以讓伺服電機啟動平穩，啟動力矩大。

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