光柵角度編碼器-角度編碼器-必力信(查看)

從碼盤技術(shù)劃分 ---------

1) 增量式編碼器

增量式碼盤圖

工作原理：增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90，從而可方便的判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。

特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡單，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長距離傳輸。缺點(diǎn)是一旦切斷電源，會(huì)導(dǎo)致位置信息丟失。而且再次接通電源，需執(zhí)行原點(diǎn)返回才能夠重新開始運(yùn)行。

比如，打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機(jī)，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點(diǎn)，然后才工作。

適合工況：適用于數(shù)控機(jī)床及機(jī)械附件、機(jī)器人、自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)生產(chǎn)線、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械(定長)、印刷機(jī)械(同步)、木工機(jī)械、塑料機(jī)等場景?？梢哉f精度、穩(wěn)定性都不錯(cuò)，價(jià)格又適宜，所以應(yīng)用很廣。

2) 編碼器

*碼盤圖

工作原理：編碼器是直接輸出數(shù)字的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤，每條道上有透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤上的碼道數(shù)是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤的一側(cè)是光源，另一側(cè)對應(yīng)每一碼道有一光敏元件，當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí)，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成從2的零次方到2的n-1次方且2進(jìn)制編碼。碼道數(shù)越多精度越大，目前國內(nèi)已有17位、23位編碼器。

特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出與位置相對應(yīng)且數(shù)字碼，不受停電、干擾的影響。也就是說，哪怕停電了，編碼器只要上電就能知道自己現(xiàn)在所處的位置。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)、電路比較復(fù)雜，光柵角度編碼器校準(zhǔn)，技術(shù)要求高。

適合工況：適用于特殊機(jī)床、紡織機(jī)械、灌溉機(jī)械、造紙印刷、水利閘門、機(jī)器人及機(jī)械手臂、精密測量設(shè)備、電梯等精密設(shè)備。編碼器抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性更強(qiáng)一些，但價(jià)格也更加昂貴。

增量型編碼器信號(hào)的連接

1、信號(hào)的匹配形式

C、差分長線驅(qū)動(dòng)（有的歐洲的編碼器用TTL來表示，是相對于后面介紹的HTL的），這種輸出方式將線驅(qū)動(dòng)IC芯片（差分放大電路）用于編碼器輸出電路，由于它具有高速響應(yīng)和良好的抗噪聲性能，使得線驅(qū)動(dòng)輸出適宜長距離傳輸。大部分是5V，提供A+、B+、Z+及其180度反相的A-、B-、Z-，讀取時(shí)，以A+與A-的差分值讀取，對于共摸干擾有抑制作用，傳遞距離較遠(yuǎn)，由于抗干擾能力較強(qiáng)，一般傳輸距離是100米，在運(yùn)動(dòng)控制（數(shù)控機(jī)床）中用得較多。

D、推挽式放大（有的歐洲的編碼器用HTL表示），這種輸出方式由上下一組NPN+PNP型的三極管組成，當(dāng)其中一個(gè)三極管導(dǎo)通時(shí)，另外一個(gè)三極管則關(guān)斷。電流通過輸出側(cè)的兩個(gè)三極管向兩個(gè)方向流入，并始終輸出電流。因此它阻抗低，而且不太受噪聲和變形波的影響。根據(jù)供電，輸出有10-30V，對于接收設(shè)備的兼容性強(qiáng)，信號(hào)強(qiáng)而穩(wěn)定，如果再有與差分長線驅(qū)動(dòng)一樣有反相信號(hào)的話，因信號(hào)電壓高，傳遞遠(yuǎn)，差分傳遞及接收，抗干擾好，工程項(xiàng)目或大型設(shè)備中，角度編碼器，推挽式輸出，而在較遠(yuǎn)傳遞或大變頻電機(jī)工況下，又要選具有反相輸出的推挽式輸出編碼器，傳輸距離可達(dá)300-400米（例如ABB變頻控制器，就有這樣的接口：A+/A-，B+/B-，光柵角度編碼器，Z+/Z-）。

系列編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線編排，在編碼器的每一個(gè)位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

編碼器由機(jī)械位置確定編碼，角度編碼器磁鐵，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

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