編碼器的作用

2020-11-22 電子產品世界

　　導讀：編碼器已經是家喻戶曉的工業設備了，但是編碼器具體有哪些作用我想還有很多工業新手們還不能熟知的，現在就讓小編在這裡簡單為大家介紹一下吧!

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/268716.htm

一.編碼器的作用--簡介

　　編碼器(encoder)是一種將模擬視頻信號(如比特流)或數據編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的數位訊號的硬體/軟體設備。編碼器的應用十分廣泛，主要用來檢測機械運動的速度、位置、角度、距離或計數，除了應用在機械外，許多的馬達控制如伺服馬達均需配備編碼器以供馬達控制器作為換相、速度及位置的檢出。

　　1.按工作原理方式不同分類

　　(1)增量型：就是每轉過單位的角度就發出一個脈衝信號(也有發正餘弦信號，然後對其進行細分，斬波出頻率更高的脈衝)，通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈衝輸出，根據延遲關係可以區別正反轉，而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈衝，即每圈發出一個脈衝。

　　(2)絕對值型：就是對應一圈，每個基準的角度發出一個唯一與該角度對應二進位的數值，通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。

　　2.按讀出方式不同分為：接觸式和非接觸式。

　　3.按信號的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅動輸出。

　　4.以編碼器機械安裝形式分類

　　(1)有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。

　　(2)軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

　　5.以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點電刷式。

　　編碼器Encoder為傳感器(Sensor)類的一種，主要用來偵測機械運動的速度、位置、角度、距離或計數，除了應用在產業機械外，許多的馬達控控制伺服馬達、BLDC伺服馬達均需配備編碼器以供馬達控制器作為換相、速度及位置的檢出所以應用範圍相當廣泛。根據檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據其刻度方法及信號輸出形式，分為增量式編碼器和絕對式編碼器。光電編碼器是利用光柵衍射原理實現位移—數字變換的，從50年代開始應用於工具機和計算儀器，因其結構簡單、計量精度高、壽命長等優點，在國內外受到重視和推廣，在精密定位、速度、長度、加速度、振動等方面得到了廣泛的應用。

接觸式編碼器----採用電刷輸出，一電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是「1」還是「0」。

非接觸式編碼器----接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是「1」還是「0」。

增量式編碼器----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，用脈衝的個數表示位移的大小。在轉軸旋轉時，有相應的脈衝輸出，其計數起點任意設定，可實現多圈無限累加和測量。

絕對式編碼器----直接輸出數字量的傳感器，常用於電機定位或測速系統。因其每一個角度位置都對應唯一的數字編碼，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。

旋轉增量式編碼器----以轉動時輸出脈衝，通過計數設備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數設備的內部記憶來記住位置。

多圈絕對式編碼器----運用鐘錶齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪，多組碼盤)，在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量範圍，由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重複，而無需記憶。

　　編碼器的作用就介紹到這裡了，下面是小編為親們整理的幾篇與之相關的文章，希望對親了解編碼器有所幫助哦~~~

　　1.光學編碼器系列在伺服電機系統中的應用

　　2. 光電編碼器原理及應用實例介紹

　　3. 旋轉編碼器的輸出電路以及常用術語介紹

伺服電機相關文章:伺服電機工作原理

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  • 怎樣安裝增量型編碼器
    這樣可以更好保證編碼器的工作運行。常用的增量式編碼器與一般的設備的電機軸有兩種的安裝方式，一種是錐軸，另一種是直軸。錐軸配合靠螺栓軸向鎖緊，直軸由徑向鎖定螺栓鎖緊。不管是直軸還是錐軸，在與電機軸鎖緊固定前，一定需調整好編碼器的零位值，待編碼器調零好後，就緊固鎖緊螺栓，這時把編碼器彈簧片與電機端蓋用兩顆螺栓固定好，再蓋上編碼器後罩，由此編碼器安裝即完成。
  • 編碼器分類
    那下面我們根據不同種類的光電編碼器進行說明。，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。
  • 光電編碼器
    光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量的傳感器。這是目前應用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。
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    當編碼器正向旋轉時，A相比B相超前四分之一個周期;當編碼器反向旋轉時，B相比A相超前四分之一個周期。A相和B相輸出方波的相位差為90°。編碼器每轉一周，Z相輸出一個脈衝。由於編碼器每轉一周，A相和B相輸出固定數目的脈衝，則A相或B相每輸出一個脈衝，表示編碼器旋轉了一個固定的角度。當Z相輸出一個脈衝時，表示編碼器旋轉了一周。因此旋轉編碼器可以測量角位移及位移方向。
  • 旋轉編碼器的設計
    雖然光學編碼器和磁編碼器歷史悠久，而且基於看似「更具體」的物理概念，但是電容式編碼器亦是基於經過全面試驗的原理，並且已經通過多年來在現場的成功實際應用中得到證明。這種不同於運動感測的數字式交替方法提供了許多益處，為利用旋轉換向編碼器的設計人員提供了全新的智能水平。