编码器内部PNPNPN详解说明有图示
光电编码器详解
光电编码器光电编码器,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;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;绝对脉冲编码器:APC增量脉冲编码器:SPC1.光电编码器原理光电编码器,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90°的脉冲信号;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90,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;增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移,但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量;它能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化速度的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接检测出轴的绝对位置信息;一般来说,增量式光电编码器输出A、B两相互差90度角的脉冲信号即所谓的两组正交输出信号,从而可方便地判断出旋转方向;同时还有用作参考零位的Z相标志指示脉冲信号,码盘每旋转一周,只发出一个标志信号;标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零;增量式光电编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成;码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期；检测光栅上刻有A、B两组与码盘相对应的透光缝隙,用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线;它们的节距和码盘上的节距相等,并且两组透光缝隙错开1/4节距,使得光电检测器件输出的信号在相位上相差电度角;当码盘随着被测转轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件就输出两组相位相差电度角的近似于正弦波的电信号,电信号经过转换电路的信号处理,可以得到被测轴的转角或速度信息;增量式光电编码器的优点是：原理构造简单、易于实现；机械平均寿命长,可达到几万小时以上；分辨率高；抗干扰能力较强,信号传输距离较长,可靠性较高;其缺点是它无法直接读出转动轴的绝对位置信息;1.1.2基本技术规格在增量式光电编码器的使用过程中,对于其技术规格通常会提出不同的要求,其中最关键的就是它的分辨率、精度、输出信号的稳定性、响应频率、信号输出形式;1分辨率光电编码器的分辨率是以编码器轴转动一周所产生的输出信号基本周期数来表示的,即脉冲数/转PPR;码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率,码盘上刻的缝隙越多,编码器的分辨率就越高;在工业电气传动中,根据不同的应用对象,可选择分辨率通常在500~6000PPR的增量式光电编码器,最高可以达到几万PPR;交流伺服电机控制系统中通常选用分辨率为2500PPR的编码器;此外对光电转换信号进行逻辑处理,可以得到2倍频或4倍频的脉冲信号,从而进一步提高分辨率;2精度增量式光电编码器的精度与分辨率完全无关,这是两个不同的概念;精度是一种度量在所选定的分辨率范围内,确定任一脉冲相对另一脉冲位置的能力;精度通常用角度、角分或角秒来表示;编码器的精度与码盘透光缝隙的加工质量、码盘的机械旋转情况的制造精度因素有关,也与安装技术有关;3输出信号的稳定性编码器输出信号的稳定性是指在实际运行条件下,保持规定精度的能力;影响编码器输出信号稳定性的主要因素是温度对电子器件造成的漂移、外界加于编码器的变形力以及光源特性的变化;由于受到温度和电源变化的影响,编码器的电子电路不能保持规定的输出特性,在设计和使用中都要给予充分考虑;4响应频率编码器输出的响应频率取决于光电检测器件、电子处理线路的响应速度;当编码器高速旋转时,如果其分辨率很高,那么编码器输出的信号频率将会很高;如果光电检测器件和电子线路元器件的工作速度与之不能相适应,就有可能使输出波形严重畸变,甚至产生丢失脉冲的现象;这样输出信号就不能准确反映轴的位置信息;所以,每一种编码器在其分辨率一定的情况下,它的最高转速也是一定的,即它的响应频率是受限制的;5信号输出形式在大多数情况下,直接从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低,波形也不规则,还不能适应于控制、信号处理和远距离传输的要求;所以,在编码器内还必须将此信号放大、整形;经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波;由于矩形波输出信号容易进行数字处理,所以这种输出信号在定位控制中得到广泛的应用;采用正弦波输出信号时基本消除了定位停止时的振荡现象,并且容易通过电子内插方法,以较低的成本得到较高的分辨率;增量式光电编码器的信号输出形式有：集电极开路输出Open Collector、电压输出Voltage Output、线驱动输出Line Driver、互补型输出Complemental Output和推挽式输出Totem Pole;集电极开路输出这种输出方式通过使用编码器输出侧的NPN晶体管,将晶体管的发射极引出端子连接至0V,断开集电极与+Vcc的端子并把集电极作为输出端;在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路;主要应用领域有电梯、纺织机械、注油机、自动化设备、切割机械、印刷机械、包装机械和针织机械等;电压输出这种输出方式通过使用编码器输出侧的NPN晶体管,将晶体管的发射极引出端子连接至0V,集电极端子与+Vcc和负载电阻相连,并作为输出端;在编码器供电电压和信号接受装置的电压一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路;主要应用领域有电梯、纺织机械、注油机、自动化设备、切割机械、印刷机械、包装机械和针织机械等;线驱动输出这种输出方式将线驱动专用IC芯片26LS31用于编码器输出电路,由于它具有高速响应和良好的抗噪声性能,使得线驱动输出适宜长距离传输;输出电路如图1-5所示;主要应用领域有伺服电机、机器人、数控加工机械等;互补型输出这种输出方式由上下两个分别为PNP型和NPN型的三极管组成,当其中一个三极管导通时,另外一个三极管则关断;这种输出形式具有高输入阻抗和低输出阻抗,因此在低阻抗情况下它也可以提供大范围的电源;由于输入、输出信号相位相同且频率范围宽,因此它适合长距离传输;主要应用于电梯领域或专用领域;推挽式输出这种输出方式由上下两个NPN型的三极管组成,当其中一个三极管导通时,另外一个三极管则关断;电流通过输出侧的两个晶体管向两个方向流入,并始终输出电流;因此它阻抗低,而且不太受噪声和变形波的影响;主要应用领域有电梯、纺织机械、注油机、自动化设备、切割机械、印刷机械、包装机械和针织机械等;绝对式编码器旋转增量值编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来计算其位置,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,计数设备计算并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;这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零开机后就要知道准确位置,于是就有了绝对编码器的出现;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;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;编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等;它的特点是：1.可以直接读出角度坐标的绝对值；2.没有累积误差；3.电源切除后位置信息不会丢失;但是分辨率是由二进制的位数来决定的,也就是说精度取决于位数,目前有10位、14位等多种;绝对型旋转光电编码器,因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆,已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制;绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线;;;;;;编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码格雷码,这就称为n位绝对编码器;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,连接电缆芯数多,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总线型输出,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;旋转单圈绝对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对式编码器;如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对式编码器;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;绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式;绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出1．并行输出：绝对值编码器输出的是多位数码格雷码或纯二进制码,并行输出就是在接口上有多点高低电平输出,以代表数码的1或0,对于位数不高的绝对编码器,一般就直接以此形式输出数码,可直接进入PLC或上位机的I/O接口,输出即时,连接简单;但是并行输出有如下问题：1;必须是格雷码,因为是纯二进制码,在数据刷新时可能有多位变化,读数会在短时间里造成错码;2;所有接口必须确保连接好,因为如有个别连接不良点,该点电位始终是0,造成错码而无法判断;3;传输距离不能远,一般在一两米,对于复杂环境,最好有隔离;4;对于位数较多,要许多芯电缆,并要确保连接优良,由此带来工程难度,同样,对于编码器,要同时有许多节点输出,增加编码器的故障损坏率;2．串行SSI输出：串行输出就是通过约定,在时间上有先后的数据输出,这种约定称为通讯规约,其连接的物理形式有RS232、RS422TTL、RS485等;由于绝对值编码器好的厂家都是在德国,所以串行输出大部分是与德国的西门子配套的,如SSI同步串行输出;串行输出连接线少,传输距离远,对于编码器的保护和可靠性就大大提高了;一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的;3．现场总线型输出现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起,通过设定地址,用通讯方式传输信号,信号的接收设备只需一个接口,就可以读多个编码器信号;总线型编码器信号遵循RS485的物理格式,其信号的编排方式称为通讯规约,目前全世界有多个通讯规约,各有优点,还未统一,编码器常用的通讯规约有如下几种：PROFIBUS-DP； CAN；DeviceNet；Interbus等总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口,传输距离远,在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本4．变送一体型输出有的绝对编码器,其信号已经在编码器内换算后直接变送输出,其有模拟量4—20mA输出、RS485数字输出、14位并行输出;三．连接绝对编码器的电气二次设备：连接绝对值编码器的设备可以是可编程控制器PLC、上位机,也可以是专用显示信号转换仪表,由仪表再输出信号给PLC或上位机;1．直接进入PLC或上位机：编码器如果是并行输出的,可以直接连接PLC或上位机的输入输出接点I/O,其信号数学格式应该是格雷码;编码器有多少位就要占用PLC的多少位接点,如果是24伏推挽式输出,高电平有效为1,低电平为0；如果是集电极开路NPN输出,则连接的接点也必须是NPN型的,其低电平有效,低电平为1;2．编码器如果是串行输出的,由于通讯协议的限制,后接电气设备必须有对应的接口;例如SSI串行,可连接西门子的S7-300系列的PLC,有SM338等专用模块,或S7-400的FM451等模块,对于其他品牌的PLC,往往没有专用模块或有模块也很贵;3．编码器如是总线型输出,接受设备需配专用的总线模块,例如PROFIBUS-DP;但是,如选择总线型输出编码器,在编码器与接收设备PLC中间,就无法加入其他显示仪表,如需现场显示,就要从PLC再转出信号给与信号匹配的显示仪表;有些协议自定义的RS485输出信号进PLC的RS485接口,需PLC具有智能编程功能;4．连接专用显示转换仪表：针对较多使用的SSI串行输出编码器,我公司提供专用的显示、信号转换仪表,由仪表进行内部解码、计算、显示、信号转换输出,再连接PLC或上位机;其优点如下：a.现场可以有直观的显示,直接在仪表上设置参数;b.专用程序读码解码、容错、内部计算,可以大大减少各个项目的编程工作量,提高稳定和可靠性;信号输出是由内部数字量直接计算,快速、准确;c.信号输出有多种形式,灵活方便,后面可连接各种PLC或上位机,通用性强;我公司各类连接SSI编码器的仪表一览表：GPMV0814、GPMV1016三位一体型GPMV0814绝对多圈编码器,其光电码盘读码解码、显示设定、信号转换三位一体,输出4—20mA模拟量、并行数字量RS485通讯可同时输出,连接各类PLC和上位机;一般的应用,可选同时两组输出型,一组信号连接PLC,另一组连接显示仪表,如需要增加开关输出,可从显示仪表设定输出;混合式绝对值编码器混合式绝对值编码器,它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置,带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息;光电编码器是一种角度角速度检测装置,它将输入给轴的角度量,利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量,具有体积小,精度高,工作可靠,接口数字化等优点;它广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中;。
NPN和PNP型三极管及光电开关详解(摘)
开关三极管的工作原理：截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，即为三极管的截止状态饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并丐当基极的电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不再怎么变化，此时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态，即为三极管的导通状态。
开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。
PNP型三极管：由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管,称为PNP型三极管。
也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管. PNP型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0.NPN型三极管：由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成的三极管,称为NPN型三极管. 也可以描述成,电流从发射极E流出的三极管.两者的区别：NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同，说得“丏业”一点，就是“极性”问题。
NPN 是用 B→E 的电流（IB）控制 C→E 的电流（IC），E极电位最低，丐正常放大时通常C极电位最高，即 VC > VB > VE。
PNP 是用 E→B 的电流（IB）控制 E→C 的电流（IC），E极电位最高，丐正常放大时通常C极电位最低，即 VC < VB < VE。
PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。
但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。
NPN输出是低电平0，PNP输出的是高电平1。
接近开关：接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为NPN型和PNP 型，它们的接线是不同的。
请见下图所示：三线制简单的讲就是信号输出分PNP型（24V输出）和NPN型（0V输出）。
旋转编码器教学课件
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------旋转编码器教学课件旋转编码器编辑锁定旋转编码器是用来测量转速并配合PWM 技术可以实现快速调速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
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 A/B 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。
中文名旋转编码器外文名 Rotary Encoder 脉冲编码器SPC 绝对脉冲 APC 作用实现快速调速的装置齿轮组BESM58 目录 1. 1 基本简介 2. 2 形式分类 3. 3 工作原理 4.4 特点 1.5 信号输出 2.6 注意事项 3.7 原理特点 4.8 输出信号 1.9 常用术语 2. 10 安装事项 3. 11 应用旋转编码器基本简介编辑按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
旋转编码器形式分类编辑有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
轴套型：1 / 15轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
器件图片(2 张) 以编码器工作原理可分为：光电式、磁电式和触点电刷式。
按码盘的刻孔方式不同分类编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式 BEN 编码器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。
绝对式编码器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。
编码器内部PNP NPN详解说明书 有图示
编码器输出信号类型一般情况下，从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低，波形也不规则，不能直接用于控制、信号处理和远距离传输，所以在编码器内还需要对信号进行放大、整形等处理。
经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波，因为矩形波输出信号容易进行数字处理，所以在控制系统中应用比较广泛。
增量式光电编码器的信号输出有集电极开路输出、电压输出、线驱动输出和推挽式输出等多种信号形式。
1集电极开路输出集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射极作为公共端，并且集电极悬空的输出电路。
根据使用的晶体管类型不同，可以分为NPN集电极开路输出（也称作漏型输出，当逻辑1时输出电压为0V，如图2-1所示）和PNP集电极开路输出（也称作源型输出，当逻辑1时，输出电压为电源电压，如图2-2所示）两种形式。
在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下可以使用这种类型的输出电路。
图2-1 NPN集电极开路输出图2-2 PNP集电极开路输出对于PNP型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到漏型输入的模块中，具体的接线原理如图2-3所示。
注意：PNP型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入源型输入的模块中。
图2-3 PNP型输出的接线原理对于NPN型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到源型输入的模块中，具体的接线原理如图2-4所示。
注意：NPN型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入漏型输入的模块中。
图2-4 NPN型输出的接线原理2.2电压输出型电压输出是在集电极开路输出电路的基础上，在电源和集电极之间接了一个上拉电阻，这样就使得集电极和电源之间能有了一个稳定的电压状态，如图2-5。
一般在编码器供电电压和信号接受装置的电压一致的情况下使用这种类型的输出电路。
图2-5电压输出型2.3推挽式输出推挽式输出方式由两个分别为PNP型和NPN型的三极管组成，如图2-6所示。
当其中一个三极管导通时，另外一个三极管则关断，两个输出晶体管交互进行动作。
脉冲编码器详解2012.3.21
图1 编码器原理（光学部分）图2 编码器与传动箱的连接光源、光栏板和光电元件固定在外壳上。
码盘右边与编码器轴相连。
光栏板外圈位置上有彼此错开1/4节距的两组透光和不透光相间的条纹A和B，用于产生方向和速度信号；里圈还有一组用于找零标志的条纹。
码盘是一块玻璃圆盘，上面镀了一层不透光的金属膜，在与光栏板外圈径向相对应的位置刻有一圈透光和不透光相间的条纹，与光栏板里圈径向相对应的位置刻有一条零标志透光条纹。
从光源中发出的光通过光栏板、旋转的码盘后会产生明暗相间的变化。
光电（接收）元件接收到它们并经相关电路处理后就可产生能分辨起点、方向和旋转速度的电信号。
从图1和前述介绍可见，由于光的直线传播，如果码盘与其它元件间的相对位置发生较大的变化就会导致光电元件无法正确接收到光而使编码器不能正常工作。
通过下图2可见，不管是编码器轴与其轴承或其轴承与其外壳的配合有问题，皮带轮轴与其轴承或其轴承与传动箱外壳的配合有问题，还是编码器与传动箱的配合有问题，造成编码器轴晃动，就都会造成光电元件无法正确接收到光而使编码器不能正常工作的后果。
光电脉冲编码器是在一个圆盘的边缘上开有间距相等的缝隙，在其两面分别装有光源和光敏元件，当圆盘转动时，光线的明暗变化，经过光敏元件检测变成电信号的强弱，从而得到脉冲信号。
编码器的输出信号有：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，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；每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位(又称一转信号)，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位，用于机床回参考点的控制；另外还有+5 V电源和接地端信号。
（2）相位差和最小重复周期时间要求接收电路并行接口增量型编码器与绝对型编码器的区别编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。
详细图文解析编码器正确的接线方法
详细图文解析编码器正确的接线方法
编码器正确的接线方法：
（1）正确接线至关重要，如图1 为NPN 输出增量型E6B2-CWZ6C 的接线原理，图2 为NPN 输出增量型E6B2-CWZ6C 的实际接线，棕色线接电源正极，蓝色线接电源负极，黑色线接输入0.00，白色线接输入0.01，橙色线接输入0.04，PLC 的COM 接电源正极。
（2）下图为PNP 输出增量型E6B2-CWZ6B 的实际接线图，棕色线接电源正极，蓝色线接电源负极，黑色线接输入0.00，白色线接输入0.01，橙色线接输入0.04，PLC 的COM 接电源负极。
（3）图1 为绝对值型编码器的线与PLC 输入的点的对应图，图2 为NPN 输出绝对值型E6C3-AG5C 的实际接线图，红色线接电源正极，黑色线接电源负极，褐色线接输入0.00，橙色线接输入0.01，黄色线接输入0.02，绿色线接输入0.03，蓝色线接输入0.04，紫色线接输入0.05，灰色线接输入0.06，白色线接输入0.07，粉色线接输入0.08，PLC 的COM 接电源正极。
（4）下图为PNP 输出绝对值型E6C3-AG5B 的实际接线图，红色线接。
详细图文解析编码器正确的接线方法
详细图文解析编码器正确的接线方法
编码器正确的接线方法：
（1）正确接线至关重要，如图1 为NPN 输出增量型E6B2-CWZ6C 的接线原理，图2 为NPN 输出增量型E6B2-CWZ6C 的实际接线，棕色线接电源正极，蓝色线接电源负极，黑色线接输入0.00，白色线接输入0.01，橙色线接输入0.04，PLC 的COM 接电源正极。
（2）下图为PNP 输出增量型E6B2-CWZ6B 的实际接线图，棕色线接电源正极，蓝色线接电源负极，黑色线接输入0.00，白色线接输入0.01，橙色线接输入0.04，PLC 的COM 接电源负极。
（3）图1 为绝对值型编码器的线与PLC 输入的点的对应图，图2 为NPN 输出绝对值型E6C3-AG5C 的实际接线图，红色线接电源正极，黑色线接电源负极，褐色线接输入0.00，橙色线接输入0.01，黄色线接输入0.02，绿色线接输入0.03，蓝色线接输入0.04，紫色线接输入0.05，灰色线接输入0.06，白色线接输入0.07，粉色线接输入0.08，PLC 的COM 接电源正极。
（4）下图为PNP 输出绝对值型E6C3-AG5B 的实际接线图，红色线接
电源正极，黑色线接电源负极，褐色线接输入0.00，橙色线接输入0.01，黄色线接输入0.02，绿色线接输入0.03，蓝色线接输入0.04，紫色线接输入0.05，灰色线接输入0.06，白色线接输入0.07，粉色线接输入0.08，PLC 的COM 接电源负极。
（5）图1 为线驱动编码器的接线原理，图2 为实际接线图，黑色线接A0+，黑红镶边线A0-，白色线接B0+，白红镶边线接B0-, 橙色线接Z0+，橙红镶边线接Z0-，褐色线接电源+5V，蓝色线接电源0V，切勿接线错误。
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关于plc的型号npn pnp经典图解分析
plc和传感器的配合做出如下分析：首先plc分为漏型和源型，漏型逻辑：当信号输入端子流出电流时，信号变为ON，为漏型逻辑；本例子中的X1就是流出的，所以为漏型！如图1-1所示：源型逻辑：当信号输入端子流入电流时，信号变为ON，为源型逻辑。
1、PNP类PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。
对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。
有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。
对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。
当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。
对于PNP-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。
2、NPN类NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。
对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out线断开。
有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V 线连接，输出输出低电平OV。
对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出低电平0V。
当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和out线断开。
对于NPN-NC+NO型，和PNP-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。
plc是漏型的则选择npn型的光电传感器，接近开关也类似，因为漏型的plc输入低电平有效，则plc的com接上24-电源，假如你用的是npn on即常开型，当传感器接收到信号时，X1接受到一个低电平信号，因为X1上此时是高电平24+则根据高电势流向低电势，信号时这样的，plc内部输出高电平24+经过X1外部端子，然后流入npn on型传感器的信号端，此时由于传感器内部是ov和信号端接通了，则回到了0v端，也即回到了com端（ov和com是在一起短接的）！此时X1输入端才算导通！入门总结！当y0端没有输出时，用万用表测量y0的com之间不通，断路，当用程序接通y0时，则，用万用表测量yo和com时接通了，所以，输出端就是一排开关，输出com是开关的一端，y是开关的另一端，程序控制开关的通断！而输入端也是开关量，关于X的开关量如图：。
编码器使用说明书
1，优点：体积适中，直接测量直线位移，绝对数字编码，理论量程没有限制；无接触无磨损，抗恶劣环境，可水下1000米使用；接口形式丰富，量测方式多样；价格尚能接受。
2，缺点：分辨度1mn不高；测量直线和角度要使用不同品种；不适于在精小处实施位移检测（大于260毫米）。
19.※我是个新手，想请问，一个圆盘，分50个点，要实现定位控制，转速很慢，是要用到绝对型编码器吗？怎么找原点呢？50个位置定位是360度均匀等分吗？绝对编码器的编码都是2的幕次方，没有360度均匀50 等分的，要近似，看精度要求有多高，选多高线数的编码器，如果精度要求不是太高的话，用8位256线的就可以了。
编码器的每个位置都有唯一编码，编码为零的就可以作为零点，也可以任意位置定义为零，其他位置与其比较计算。
如果可以用参考点的话，也可以用增量式的，因速度慢，应该选3000线或以上的，每圈一个零位。
20.※请简单介绍：RS-232、RS-422与RS-485标准及应用？RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的。
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。
RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。
RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。
RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A,另一线定义为B。
通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2〜+6V,是一个逻辑状态，负电平在-2〜6V,是另一个逻辑状态。
另有一个信号地C,在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422 中这是可用可不用的。
“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。
当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“ 0”的第三态。
《编码器的原理》PPT课件
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十进制与格雷码的参照
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绝对值编码器的输出形式
▪ 1 并行输出模式
多少位（码道）绝对值编码器就有多少根 信号电缆，每根电缆代表一位数据，以电缆 输出电平的高低代表1或0，物理器件与增量 值编码器相似 ，有集电极开路PNP,NPN型, 差分驱动,推挽式，差分高电平有效或低电平 有效来针对PNP或NPN的物理器件格式 ,并 行输出一般已格雷码形式输出,又称格雷码编 码器
Connect the shield to the PG fitting of the encoder 编码器用屏蔽的PG接口连接
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旋转编码器内部构造图
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谢谢!
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增量式编码器特点
▪ 编码器每转动一个预先设定的角度将输出 一个脉冲信号，通过统计脉冲信号的数量 来计算旋转的角度，因此编码器输出的位 置数据是相对的
▪ 由于采用固定脉冲信号，因此旋转角度的 起始位可以任意设定
▪ 由于采用相对编码，因此掉电后旋转角度 数据会丢失需要重新复位
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增量式编码器的输出示意图
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增量式编码器的连接原理
1 单相连接
用与单方向计数,单向测速
2 A B两相连接,用于正反向计数，用于判断正反方
3
向和测速
3 A B C 三相连接用于带参考位修正的判断测速
4 A -A B -B C -C连接，由于带有对称的负信
5
号连接电流对电缆的磁场贡献为零，衰减最小，
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绝对值编码器的输出形式
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编码器输出信号类型
一般情况下，从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低，波形也不规则，不能直接用于控制、信号处理和远距离传输，所以在编码器内还需要对信号进行放大、整形等处理。
经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波，因为矩形波输出信号容易进行数字处理，所以在控制系统中应用比较广泛。
增量式光电编码器的信号输出有集电极开路输出、电压输出、线驱动输出和推挽式输出等多种信号形式。
1集电极开路输出
集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射极作为公共端，并且集电极悬空的输出电路。
根据使用的晶体管类型不同，可以分为NPN集电极开路输出（也称作漏型输出，当逻辑1时输出电压为0V，如图2-1所示）和PNP集电极开路输出（也称作源型输出，当逻辑1时，输出电压为电源电压，如图2-2所示）两种形式。
在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下可以使用这种类型的输出电路。
图2-1 NPN集电极开路输出
图2-2 PNP集电极开路输出
对于PNP型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到漏型输入的模块中，具体的接线原理如图2-3所示。
注意：PNP型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入源型输入的模块中。
图2-3 PNP型输出的接线原理
对于NPN型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到源型输入的模块中，具体的接线原理如图2-4所示。
注意：NPN型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入漏型输入的模块中。
图2-4 NPN型输出的接线原理
2.2电压输出型
电压输出是在集电极开路输出电路的基础上，在电源和集电极之间接了一个上拉电阻，这样就使得集电极和电源之间能有了一个稳定的电压状态，如图2-5。
一般在编码器供电电压和信号接受装置的电压一致的情况下使用这种类型的输出电路。
图2-5电压输出型
2.3推挽式输出
推挽式输出方式由两个分别为PNP型和NPN型的三极管组成，如图2-6所示。
当其中一
个三极管导通时，另外一个三极管则关断，两个输出晶体管交互进行动作。
这种输出形式具有高输入阻抗和低输出阻抗，因此在低阻抗情况下它也可以提供大范围的电源。
由于输入、输出信号相位相同且频率范围宽，因此它还适用于长距离传输。
推挽式输出电路可以直接与NPN和PNP集电极开路输入的电路连接，即可以接入源型或漏型输入的模块中。
图2-6推挽式输出
2.4线驱动输出
如图2-7所示，线驱动输出接口采用了专用的IC 芯片，输出信号符合RS-422标准，以差
分的形式输出，因此线驱动输出信号抗干扰能力更强，可以应用于高速、长距离数据传输的场合，同时还具有响应速度快和抗噪声性能强的特点。
输出信号类型：对于增量型编码根据需要确定输出接口类型（源型、漏型）。
信号电压等级：确认信号的电压等级（DC24V、DC5V等）。
最大输出频率：根据应用场合和需求确认最大输出频率及分辨率、位数等参数。
安装方式、外形尺寸：综合考虑安装空间、机械强度、轴的状态、外观规格、机械寿命等要求。
4.2如何判断编码器的好坏
可以通过以下几种方法判断编码器的好坏：
将编码器接入PLC的高速计数模块，通过读取实际脉冲个数或码值来判断编码器输出是否正确。
通过示波器查看编码器输出波形，根据实际的输出波形来判断编码器是否正常。
通过万用表的电压档来测量编码器输出信号电压来判断编码器是否正常，具体操作方法如下：
1）编码器为NPN晶体管输出时，用万用表测量电源正极和信号输出线之间的电压∙导通时输出电压接近供电电压
∙关断时输出电压接近0V
2）编码器为PNP晶体管输出时，用万用表测量测量电源负极和信号输出线之间的电压∙导通时输出电压接近供电电压
∙关断时输出电压接近0V
4.3计数不准确的原因及相应的避免措施
在实际应用中，导致计数或测量不准确的原因很多，其中主要应注意以下几点： 编码器安装的现场环境有抖动，编码器和电机轴之间有松动，没有固定紧。
旋转速度过快，超出编码器的最高响应频率。
编码器的脉冲输出频率大于计数器输入脉冲最高频率。
信号传输过程中受到干扰。
针对以上问题的避免措施：
检查编码器的机械安装，是否打滑、跳齿、齿轮齿隙是否过大等。
计算一下最高脉冲频率，是否接近或超过了极限值。
确保高速计数模块能够接收的最大脉冲频率大于编码器的脉冲输出频率。
检查信号线是否过长，是否使用屏蔽双绞线，按要求做好接地，并采取必要抗干扰措施。
4.4空闲的编码器信号线该如何处理
在实际的应用中，可能会遇到不需要或者模块不支持的信号线，例如：
对于带零位信号的AB正交编码器（A、B、N），模块不支持N相输入或者不需要Z信号。
对于差分输出信号（A、/A，B、/B，N、/N），模块不支持反向信号（/A，/B，/N）
的输入。
对于这些信号线，不需要特殊的处理，可以直接放弃不用！
4.5增量信号多重评估能否提高计数频率
对于增量信号，可以组态多重评估模式，包括双重评估和四重评估。
四重评估是指同时对信号A和B的正跳沿和负跳沿进行判断，进而得到计数值，如图4-1所示。
对于四重评估的
模式，因为对一个脉冲进行了四倍的处理（四次评估），所以读到的计数值是实际输入脉冲数的四倍，通过对信号的多重评估可以提高测量的分辨率。
图4-1四重评估原理图
通过以上对增量信号多重评估原理的分析可以看出，多重评估只是在原计数脉冲的基础上对计数值作了倍频处理，而实际上对实际输入脉冲频率没有影响，所以也不会提高模块的最大
计数频率。
例如，FM350-2的最大计数频率为10kHz，那么即使配置为四重评估的模式，其最大的计数频率还是10kHz。