编码器工作原理
编码器工作原理

编码器工作原理
编码器是一种用于将机械运动转化为数字信号的装置。
它通常由一个旋转轴和一个光学或磁性传感器组成。
编码器的工作原理是通过测量旋转轴的位置和速度来生成相应的数字信号。
1. 光学编码器的工作原理:
光学编码器使用光学传感器来检测旋转轴的位置和速度。
它包含一个光源和一个光敏元件。
光源发出光束,经过旋转轴上的光栅或编码盘后被光敏元件接收。
光栅或编码盘上的刻线会使光束产生变化,光敏元件会将这些变化转化为电信号。
通过测量光敏元件接收到的电信号的变化,可以确定旋转轴的位置和速度。
2. 磁性编码器的工作原理:
磁性编码器使用磁性传感器来检测旋转轴的位置和速度。
它包含一个磁性编码盘和一个磁性传感器。
磁性编码盘上有一些磁性标记,当旋转轴旋转时,磁性传感器会感应到这些标记的磁场变化。
通过测量磁性传感器接收到的磁场变化,可以确定旋转轴的位置和速度。
编码器的输出通常是一个数字信号,可以是脉冲信号或者是数字序列。
脉冲信号的频率和方向表示旋转轴的速度和方向,而数字序列则可以被解码为旋转轴的绝对位置。
编码器在许多领域都有广泛的应用,例如机械工程、自动化控制和机器人技术等。
它们可以用于测量旋转轴的位置和速度,实现精确的位置控制和运动控制。
编码器的工作原理使其成为现代工业中不可或缺的设备之一。
编码器工作原理

编码器工作原理编码器是一种常见的电子设备,用于将物理量转换为数字信号或编码信号。
它通常用于测量、控制和通信系统中。
下面将详细介绍编码器的工作原理。
一、编码器的基本原理编码器的基本原理是利用光、磁、电或机械等物理效应来实现信号的转换。
根据不同的工作原理,编码器可以分为光电编码器、磁编码器、电容编码器、电感编码器和机械编码器等多种类型。
二、光电编码器的工作原理光电编码器是一种常用的编码器类型,它利用光电传感器和光栅来实现信号的转换。
光栅是由透明和不透明的条纹组成的,当光栅旋转时,光传感器会检测到光栅上的条纹变化,从而产生脉冲信号。
具体工作原理如下:1. 光电传感器发射一束光线照射在光栅上。
2. 光栅上的条纹会使光线发生衍射,形成一个周期性的光斑。
3. 光电传感器检测到光斑的变化,并将其转换为电信号。
4. 通过计算脉冲的数量和方向,可以确定光栅的位置和运动方向。
三、磁编码器的工作原理磁编码器是利用磁场变化来实现信号转换的编码器类型。
它通常由磁头和磁性标尺组成。
磁头感应到磁性标尺上的磁场变化,并将其转换为电信号。
具体工作原理如下:1. 磁头感应到磁性标尺上的磁场变化。
2. 磁性标尺上的磁场变化可以通过改变磁极的极性、磁场的大小或磁场的方向来实现。
3. 磁头将磁场变化转换为电信号。
4. 通过计算脉冲的数量和方向,可以确定磁性标尺的位置和运动方向。
四、电容编码器的工作原理电容编码器是利用电容变化来实现信号转换的编码器类型。
它通常由固定电容和可变电容组成。
可变电容的值随着物体的位置或运动而变化,从而产生电信号。
具体工作原理如下:1. 固定电容和可变电容组成一个电容电路。
2. 可变电容的值随着物体的位置或运动而变化。
3. 电容变化导致电路中的电荷变化,产生电信号。
4. 通过测量电信号的大小和变化,可以确定物体的位置和运动方向。
五、电感编码器的工作原理电感编码器是利用电感变化来实现信号转换的编码器类型。
它通常由固定电感和可变电感组成。
编码器工作原理

编码器工作原理编码器是一种常见的电子设备,用于将物理量转化为数字信号或编码信号。
它广泛应用于各种领域,如自动化控制、通信、测量等。
本文将详细介绍编码器的工作原理及其常见类型。
一、工作原理编码器的工作原理基于信号的脉冲计数。
它通过感知或测量物理量的变化,并将其转化为脉冲信号输出。
这些脉冲信号可以用来测量位置、速度、角度等物理量。
编码器通常由两个主要部分组成:传感器和信号处理器。
1. 传感器:传感器是编码器的核心部分,它负责感知或测量物理量的变化。
常见的编码器传感器包括光电传感器、磁传感器和电容传感器等。
这些传感器可以根据不同的工作原理将物理量转化为电信号。
以光电传感器为例,它通常由发光二极管和光敏元件组成。
发光二极管发出光束,光敏元件接收到反射回来的光信号。
当物体经过光束时,光敏元件会感受到光的变化并产生电信号。
通过测量光敏元件接收到的光信号的变化,可以确定物体的位置或运动状态。
2. 信号处理器:信号处理器负责接收传感器输出的电信号,并将其转化为数字信号或编码信号。
常见的信号处理器包括计数器、微处理器和专用编码器芯片等。
计数器是一种简单的信号处理器,它通过计算脉冲信号的数量来测量物理量的变化。
计数器可以直接将脉冲信号转化为数字信号输出,用于测量位置或运动的绝对值。
微处理器是一种更复杂的信号处理器,它可以对传感器输出的信号进行进一步处理和解码。
微处理器可以通过编程来实现不同的功能,如测量位置、速度、方向等。
专用编码器芯片是一种集成了多种功能的信号处理器。
它可以实现高精度的测量和编码功能,并提供多种接口和通信协议。
二、常见类型根据编码器的工作原理和输出信号类型,可以将编码器分为以下几种常见类型:1. 绝对编码器:绝对编码器可以直接测量物体的绝对位置。
它通常具有多个输出通道,每个通道对应一个位置值。
绝对编码器的输出信号可以是二进制码、格雷码或绝对值码。
由于绝对编码器可以直接读取位置值,因此它在需要精确测量位置的应用中非常常见。
编码器工作原理

编码器工作原理编码器是一种用于将输入信号转换为特定编码形式的设备。
它在许多领域中被广泛应用,如自动化控制系统、数码通信、机器人技术等。
本文将详细介绍编码器的工作原理和常见的编码器类型。
一、编码器的基本原理编码器的工作原理基于信号的编码和解码过程。
它将输入信号转换为特定的编码形式,以便在接收端进行解码和处理。
编码器通常由两个主要部分组成:输入部分和输出部分。
输入部分接收来自传感器或其他输入设备的信号,并将其转换为数字信号或模拟信号。
输出部分将编码后的信号传输给接收端进行解码。
编码器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:1. 信号输入:编码器接收来自传感器或其他输入设备的信号。
这些信号可以是模拟信号(如电压、电流)或数字信号(如脉冲信号)。
2. 信号编码:编码器将输入信号转换为特定的编码形式。
常见的编码方式包括二进制编码、格雷码、脉冲编码等。
编码的目的是将输入信号转换为一系列离散的编码值,以便在传输和解码过程中能够准确还原原始信号。
3. 编码传输:编码后的信号通过传输介质(如电缆、光纤)传输到接收端。
传输过程中可能会受到噪声和干扰的影响,因此编码器通常采用一定的纠错码或差错检测机制以提高传输可靠性。
4. 信号解码:接收端接收到编码后的信号后,进行解码处理。
解码器根据编码器的编码规则,将接收到的编码信号转换为原始信号。
5. 信号输出:解码后的信号输出给后续的处理设备或系统,以实现相应的功能。
二、常见的编码器类型1. 绝对值编码器:绝对值编码器将每个位置的编码值与特定的位置对应,能够准确表示位置信息。
常见的绝对值编码器包括光电编码器、磁性编码器等。
2. 增量式编码器:增量式编码器输出的编码值与位置信息相关,但无法准确表示位置。
它通常输出两个相位差异的信号,用于测量位置的变化和速度。
增量式编码器常用于测量旋转运动或线性位移。
3. 旋转编码器:旋转编码器用于测量旋转运动,通常采用光电传感器和光栅等技术。
它可以输出角度信息和方向信息,广泛应用于机械控制和位置测量领域。
编码器工作原理

编码器工作原理编码器是一种常见的电子设备,用于将物理量转换成数字信号或者编码形式,以便于处理和传输。
它在许多领域中都有广泛的应用,例如工业自动化、通信系统、机器人技术等。
本文将详细介绍编码器的工作原理。
一、编码器的基本原理编码器的基本原理是通过测量和转换输入物理量来生成相应的输出编码。
常见的编码器有旋转编码器和线性编码器两种。
1. 旋转编码器旋转编码器主要用于测量旋转角度或者位置。
它通常由一个旋转轴和一个带有刻度的圆盘组成。
当旋转轴转动时,圆盘上的刻度会与一个传感器进行接触或者挨近,从而生成相应的输出信号。
旋转编码器可以分为增量式编码器和绝对式编码器两种类型。
- 增量式编码器:增量式编码器通过测量旋转轴的角度变化来生成脉冲信号。
它通常由一个光电传感器和一个光栅刻度组成。
当旋转轴旋转时,光栅刻度会使光线在光电传感器上产生脉冲变化,从而生成输出信号。
增量式编码器可以提供角度变化的方向和速度信息。
- 绝对式编码器:绝对式编码器可以直接测量旋转轴的绝对位置。
它通常由一个光电传感器和一个二进制码盘组成。
二进制码盘上的光栅刻度会使光线在光电传感器上产生特定的脉冲组合,从而生成输出信号。
绝对式编码器可以提供旋转轴的精确位置信息。
2. 线性编码器线性编码器主要用于测量直线位移或者位置。
它通常由一个测量尺和一个传感器组成。
当测量尺挪移时,传感器会测量到相应的位移并生成输出信号。
线性编码器可以分为增量式编码器和绝对式编码器两种类型。
- 增量式编码器:增量式线性编码器通过测量测量尺的位移变化来生成脉冲信号。
它通常由一个光电传感器和一个光栅尺组成。
当测量尺挪移时,光栅尺上的光栅刻度会使光线在光电传感器上产生脉冲变化,从而生成输出信号。
增量式线性编码器可以提供位移变化的方向和速度信息。
- 绝对式编码器:绝对式线性编码器可以直接测量测量尺的绝对位置。
它通常由一个光电传感器和一个二进制码尺组成。
二进制码尺上的光栅刻度会使光线在光电传感器上产生特定的脉冲组合,从而生成输出信号。
编码器工作原理

编码器工作原理编码器是一种常用的电子设备,用于将物理量转换成数字信号或编码。
它在各种领域中广泛应用,包括自动化控制系统、通信系统、机器人技术等。
本文将详细介绍编码器的工作原理及其应用。
一、编码器的基本原理编码器的基本原理是将输入的物理量转换成数字信号或编码。
它通常由传感器、信号处理电路和输出接口组成。
1. 传感器:传感器是编码器的核心部件,用于感知物理量的变化。
常见的传感器包括光电传感器、磁性传感器、接触传感器等。
传感器将物理量转换成电信号,并将其传递给信号处理电路。
2. 信号处理电路:信号处理电路对传感器输出的电信号进行处理和解码。
它可以将模拟信号转换成数字信号,并对信号进行滤波、放大、调整等操作。
信号处理电路还可以根据需要进行编码、解码和纠错等处理,以确保输出的信号准确无误。
3. 输出接口:输出接口将处理后的信号转换成特定的输出形式,以满足不同应用的需求。
常见的输出形式包括脉冲信号、模拟电压信号、数字信号等。
输出接口还可以提供额外的功能,如通信接口、报警功能等。
二、编码器的工作模式编码器的工作模式主要分为增量式编码器和绝对式编码器两种。
1. 增量式编码器:增量式编码器通过对物理量的变化进行计数,输出增量信号。
增量式编码器通常具有两个输出通道,分别称为A相和B相。
当物理量发生变化时,A相和B相会产生相位差,通过检测相位差的变化,可以确定物理量的方向和变化量。
增量式编码器还可以通过检测Z相信号来确定物理量的起始位置。
2. 绝对式编码器:绝对式编码器可以直接输出物理量的绝对值,无需进行计数。
绝对式编码器通常具有多个输出通道,每个通道对应一个编码位。
通过检测各个编码位的状态,可以确定物理量的精确值。
绝对式编码器的输出通常采用二进制编码或格雷码编码。
三、编码器的应用领域编码器在各个领域中都有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 自动化控制系统:编码器被广泛应用于自动化控制系统中,用于测量和控制旋转角度、线性位移、速度等物理量。
编码器工作原理
编码器工作原理编码器是一种用于将物理量转换为数字信号的设备或电路。
它在许多领域中都有广泛的应用,例如通信、自动控制、电子设备等。
编码器的工作原理基于将输入的模拟信号转换为数字信号,以便于处理和传输。
一种常见的编码器类型是旋转编码器,它用于测量旋转物体的位置和方向。
旋转编码器通常由一个旋转轴、一个固定轴和一个编码盘组成。
编码盘上有许多刻度线,当旋转轴旋转时,固定轴上的传感器会检测到刻度线的变化,并将其转换为数字信号。
编码器可以分为绝对编码器和增量编码器两种类型。
绝对编码器可以直接测量物体的位置,而增量编码器只能测量物体的运动。
下面将详细介绍这两种编码器的工作原理。
1. 绝对编码器的工作原理绝对编码器可以直接测量物体的位置,无需进行位置复位。
它通常由一个圆盘和一组传感器组成。
圆盘上的刻度线被编码为二进制码,每个刻度线对应一个唯一的二进制码。
传感器会读取刻度线上的二进制码,并将其转换为数字信号。
绝对编码器的工作原理是通过传感器读取刻度线上的二进制码。
传感器可以是光电传感器或磁性传感器。
当刻度线经过传感器时,传感器会检测到光电信号或磁信号的变化,并将其转换为数字信号。
这样就可以确定物体的位置。
2. 增量编码器的工作原理增量编码器只能测量物体的运动,无法直接测量物体的位置。
它通常由一个光电编码盘和一组传感器组成。
编码盘上的刻度线被编码为脉冲信号,每个刻度线对应一个脉冲。
传感器会检测到脉冲信号的变化,并将其转换为数字信号。
增量编码器的工作原理是通过传感器检测脉冲信号的变化来测量物体的运动。
当物体运动时,刻度线经过传感器,传感器会检测到脉冲信号的变化,并将其转换为数字信号。
通过计算脉冲信号的数量和方向,可以确定物体的运动。
总结:编码器是一种将物理量转换为数字信号的设备或电路。
它可以分为绝对编码器和增量编码器两种类型。
绝对编码器可以直接测量物体的位置,无需进行位置复位,而增量编码器只能测量物体的运动。
绝对编码器通过读取刻度线上的二进制码来确定物体的位置,而增量编码器通过检测脉冲信号的变化来确定物体的运动。
编码器工作原理
编码器工作原理引言概述:编码器是一种常见的电子设备,用于将输入的模拟信号转换为数字信号。
它在许多领域中都有广泛的应用,如通信、音频和视频处理等。
本文将详细介绍编码器的工作原理。
正文内容:1. 编码器的基本原理1.1 模拟信号采样:编码器首先对输入的模拟信号进行采样。
采样是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
通常,采样频率越高,转换的数字信号越接近原始模拟信号。
1.2 量化:采样后,编码器对每个采样点的幅度进行量化,将其转换为离散的数值。
量化的精度决定了编码器能够表示的信号范围。
较高的量化精度可以提高信号的准确性,但会增加数据的存储和传输成本。
1.3 编码:在量化后,编码器将数字信号转换为特定的编码格式。
常见的编码格式包括二进制编码、格雷码等。
编码的目的是提高数据的可靠性和传输效率。
2. 编码器的工作模式2.1 增量式编码器:增量式编码器通过检测旋转轴的旋转方向和步长来确定位置信息。
它通常由一个光电传感器和一个旋转编码盘组成。
光电传感器检测到编码盘上的刻度线,根据刻度线的变化来确定位置信息。
2.2 绝对式编码器:绝对式编码器可以直接读取出当前位置的绝对值。
它通常由一个编码盘和多个传感器组成。
编码盘上的刻度线和传感器之间的关系被预先编码,传感器读取刻度线上的编码信息,从而确定位置。
3. 编码器的应用领域3.1 通信领域:编码器在通信领域中广泛应用,用于将模拟语音信号转换为数字信号进行传输和处理。
它可以提高语音信号的质量和传输效率。
3.2 音频和视频处理:编码器用于将音频和视频信号转换为数字格式,以便于存储和传输。
常见的音频编码器包括MP3、AAC等,视频编码器包括H.264、HEVC等。
3.3 工业自动化:编码器在工业自动化中用于测量和控制系统中的位置和速度。
它可以提供准确的位置反馈,实现精确的控制。
4. 编码器的性能指标4.1 分辨率:编码器的分辨率决定了它能够表示的位置或速度的最小变化量。
编码器工作原理
编码器工作原理编码器是一种用于将物理量转换为数字信号的设备。
它在许多领域中都有广泛的应用,如自动化控制系统、通信系统、机器人技术等。
编码器的工作原理是通过测量和转换物理量的变化来生成数字信号。
一、编码器的基本原理编码器可以测量和转换各种物理量,如位置、速度、角度等。
它通常由两部分组成:传感器和信号处理器。
1. 传感器:传感器是编码器的核心部件,用于测量物理量的变化。
常见的编码器传感器有光电传感器、磁传感器和电容传感器等。
传感器将物理量的变化转换为电信号,并将其传送给信号处理器。
2. 信号处理器:信号处理器接收传感器传来的电信号,并将其转换为数字信号。
它通常由模数转换器(ADC)和微处理器组成。
ADC将模拟信号转换为数字信号,微处理器对数字信号进行处理和分析。
二、编码器的工作过程编码器的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 传感器测量:传感器测量物理量的变化,并将其转换为电信号。
例如,光电传感器可以通过测量光强的变化来测量位置的变化。
2. 信号转换:传感器将测量到的电信号传送给信号处理器。
信号处理器接收到电信号后,将其转换为数字信号。
这个过程通常通过模数转换器(ADC)来实现。
3. 数字信号处理:信号处理器对数字信号进行处理和分析。
它可以对信号进行滤波、放大、计数等操作,以获取更准确的测量结果。
4. 数据输出:信号处理器将处理后的数据输出给用户或其他设备。
数据可以以数字形式输出,也可以通过通信接口传输给其他设备。
三、编码器的应用编码器在许多领域中都有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 自动化控制系统:编码器被广泛应用于自动化控制系统中,用于测量和控制物体的位置、速度、角度等。
例如,在机械臂控制系统中,编码器可以用于测量机械臂的关节角度,从而实现精确的位置控制。
2. 通信系统:编码器可以用于通信系统中的数据传输和接收。
例如,在数字通信系统中,编码器将模拟信号转换为数字信号,以便进行高效的数据传输。
编码器的工作原理
编码器的工作原理编码器是一种数字电子器件,其工作原理是将输入信号转换为对应的数字编码输出。
它在通信系统、自动控制、数字电路和计算机系统等领域中得到广泛应用。
本文将介绍编码器的工作原理以及常见的编码器类型。
一、编码器的工作原理:1.信号采样:在编码器中,输入信号通常是模拟信号或数字信号。
在信号采样阶段,输入信号会被周期性地采样,将连续的信号转换为离散的信号。
采样的频率取决于实际应用的要求以及系统的采样率。
2.编码处理:在信号采样后,采样的信号需要被编码成数字形式的编码输出。
编码过程是将离散信号映射为二进制编码的过程。
编码器根据特定的编码规则将信号的不同状态映射为二进制编码。
常见的编码规则有格雷码、二进制编码等。
二、编码器的分类:编码器根据信号特性和应用领域的不同,可以分为多种类型。
常见的编码器有以下几种。
1.绝对值编码器:绝对值编码器将每个位置上的输入信号映射为唯一的编码输出。
常见的绝对值编码器有二进制编码器和格雷码编码器。
二进制编码器将每个位置上的输入信号映射为二进制数,例如4位二进制编码器可以表示0-15的数字。
格雷码编码器是一种独特的编码方式,相邻的任意两个编码仅有一个位数发生变化,以减少误差和问题。
2.相对值编码器:相对值编码器将信号的变化状态编码为相对于前一状态的变量。
常见的相对值编码器有增量式编码器和霍尔效应编码器。
增量式编码器将每个位置上的输入信号与上一状态进行比较,以计算输出信号的变化量。
霍尔效应编码器通过利用霍尔传感器感测磁场的变化来实现编码。
三、编码器的应用:1.通信系统:在通信系统中,编码器用于将模拟信号转换为数字信号,以便传输和处理。
例如,音频编码器用于将声音信号编码为数字信号,以便在数字音频播放器和计算机上播放。
2.自动控制系统:在自动控制系统中,编码器用于检测和测量旋转的位置和速度。
例如,在机械系统中,旋转编码器用于测量电机的角度和速度,并将其转换为数字信号,以便控制系统对电机进行精确控制。
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编码器工作原理 Prepared on 22 November 2020的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。
编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器、等来处理。
这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。
在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。
读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。
此系统全部用一个红外垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。
接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。
一般地,也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给器,从而调节的输出数据。
故障现象: 1、旋转编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,变得运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“PG断开”...联合动作才能起作用。
要使电信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电路来处理。
编码器pg接线与参数与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。
一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理.编码器一般分为增量型与绝对型,它们存着最大的区别:在的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。
在一圈里,每个位置的输出代码的读数是唯一的;因此,当断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。
如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的;不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。
现在编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。
编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。
前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。
的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。
在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。
为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。
绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI (同步串行输出)。
多圈绝对式编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显,已经越来越多地应用于工控定位中。
编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析编码器工作原理绝对脉冲编码器:APC增量脉冲编码器:SPC两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.旋转编码器是用来测量转速的装置。
它分为单路输出和双路输出两种。
技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有),和供电电压等。
单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲,而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以测量转速,还可以判断旋转的方向。
增量型编码器与绝对型编码器的区分编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。
增量型编码器 (旋转型)工作原理:由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。
信号输出:信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NP N),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。
两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。
编码器的定义与功能:在数字系统里,常常需要将某一信息(输入)变换为某一特定的代码(输出)。
把二进制码按一定的规律编排,例如8421码、格雷码等,使每组代码具有一特定的含义(代表某个数字或控制信号)称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。
编码器有若干个输入,在某一时刻只有一个输入信号被转换成为二进制码。
如果一个编码器有N个输入端和n个输出端,则输出端与输入端之间应满足关系N≤2n。
例如8线—3线编码器和10线—4线编码器分别有8输入、3位二进制码输出和10输入、4位二进制码输出。
线—2线编码器2.键盘输入8421BCD码编码器:对功能表和逻辑电路进行分析,都可得知:①该编码器为输入低电平有效;②在按下S 0~S9中任意一个键时,即输入信号中有一个为有效电平时,GS=1,代表有信号输入,而只有S0~S9均为高电平时GS=0,代表无信号输入,此时的输出代码0000为无效代码。
由此解决了前面提出的如何区分两种情况下输出都是全0的问题。
综上所述,对编码器归纳为以下几点:1.编码器的输入端子数N(要进行编码的信息的个数)与输出端子数n(所得编码的位数)之间应满足关系式N≤2n。
2.编码器的每个输入端都代表一个二进制数、十进制数或其它信息符号,而且在N个输入端中每次只允许有一个输入端输入信号(输入低电平有效或输入高电平有效),输出为相应的二进制代码或二-十进制代码(BCD码)。
3.正确使用编码器的控制端,可以用来扩展编码器的功能。
一、光电编码器的工作原理光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器,光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号,其原理示意图如图1所示;通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90o的两路脉冲信号。
根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
(一)增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90o,从而可方便地判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
(二)绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件;当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。
显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制(葛莱码)方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形,绝对编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测绝对位置。