霍尔旋转编码器的选型
旋转编码器的类型区别与应用选择
旋转编码器的类型区别与应用选择旋转编码器是一种经过验证的常用解决方案，适用于测量旋转轴的速度、运动方向或位置。
旋转编码器分为多种不同的类型，最主要的两种类型是绝对编码器和增量编码器。
它们的工作原理分别如何？有哪些区别？如何为应用选择适合的类型？编码器工作原理顾名思义，绝对编码器会直接输出正在测量的轴的确切位置。
每个旋转点都具有唯一的位置值或数据字，并在随轴一起旋转的码盘上编码。
码盘上唯一代码的数量决定了位置的表示精度。
编码器一旦开启，便立即使用光学、电容式或磁性传感器读取代码，并生成有效的输出。
而且，无需建立参考点或转动轴，传感器便能确定位置，并且即便编码器临时掉电，也能持续跟踪位置。
图1：绝对编码器的码盘为每个位置提供唯一代码，从而实现有效的即时输出，并确定编码器的分辨率。
（图片来源：CUI, Inc.）编码器的分辨率以位表示，对应于一圈内的唯一数据字数量。
绝对编码器可分为单圈和多圈两种类型，其中单圈版本提供一整圈(360°) 的位置数据，并且在轴的每一圈旋转中重复提供。
多圈类型包含一个转数计数器，能让编码器不仅输出轴位置，还能输出圈数。
下面是增量编码器：根据轴旋转时产生的脉冲来工作。
输出通常是两个相位差为90°的方波，并且需要额外的电路对这些脉冲进行跟踪或计数。
图2：增量编码器产生具有90°相位差的脉冲波形。
（图片来源：CUI, Inc.）增量编码器的分辨率以每转脉冲数(PPR) 表示，相当于任一方波输出的高脉冲数。
您可以阅读CUI 关于PPR 的博客文章，了解有关此主题的更多信息。
通过仔细观察图2，您会发现其中只有四个不同的重复输出状态。
因此，增量编码器必须以已知的固定位置为参考，才能提供有意义的位置信息。
这个“起始”位置就是编码器的索引脉冲。
然后通过跟踪旋转中相对索引脉冲的增量变化，来计算轴的绝对位置。
每次开。
如何判断旋转编码器的好坏
如何判断旋转编码器的好坏?①接PLC查看脉冲个数或码值是否正确；②接示波器查看波形；③用万用表电压档测试输出是否正常。
编码器为NPN输出时: 测量电源正极和信号输出线，晶体管置ON时输出电压接近供电电压，晶体管置OFF时输出电压接近0V。
编码器为PNP输出时: 测量电源负极和信号输出线，晶体管置ON时输出电压接近供电电压，晶体管置OFF时输出电压接近0V旋转编码器中最高响应频率和允许最高转速的定义是什么？最高响应频率就是编码器电气上最大能响应的频率数，如果在高于这个参数的频率下使用，则编码器内部电路会无法响应，会导致编码器漏脉冲的现象发生，最高响应频率单位为KHz。
允许最高转速就是指编码器的轴机械运动时，所能承受的最高转速，高于这个参数，则编码器的轴可能会损坏。
允许最高转速单位为r/min。
注意：实际使用时，这两项参数都需考虑，必须都小于这两相参数规定的值，才能正常使用。
什么是旋转编码器分辨率？分辨率又称位数、脉冲数、几线制（绝对型编码器中会有此称呼），对于增量型编码器而言就是轴旋转一圈编码器输出的脉冲个数；对于绝对型编码器来说，则相当于把一圈360°等分成多少份，例如分辨率是256P/R，则等于把一圈360°等分成了256，每旋转1.4°左右输出一个码值。
分辨率的单位是P/R。
增量型编码器和绝对型编码器的区别是什么？增量型编码器输出的是脉冲信号，绝对型编码器输出的是一个绝对的数值。
绝对型编码器又分单旋转绝对型和多旋转绝对型两种。
单旋转绝对型编码器只能记录一圈中的每个角度对应的数值，无法记圈数；多旋转绝对型编码器不仅能记录一圈中的每个角度对应的数值，还能记录旋转了几圈，所以它会有两股输出线，一股记录圈数的，一股记录每圈旋转的数据。
编码器接入后续设备（例如PLC），在PLC的输入通道中监视数据，若是增量型的编码器，PLC断电再上电则通道中所有数据是清零的；若是绝对型编码器，则通道中还是保持原来的数据（前提是断电后编码器的轴没有旋转过）。
旋转编码器 齿轮 霍尔 原理 多圈
旋转编码器是一种常用的测量旋转角度的传感器，它通过测量旋转物体上的齿轮或者霍尔元件的变化来确定物体的旋转角度。
下面我们来详细介绍旋转编码器的原理和多圈编码器的工作方式。
一、旋转编码器原理1. 齿轮编码器原理齿轮编码器是一种基于齿轮的旋转编码器，它利用齿轮的旋转来测量旋转物体的角度。
齿轮编码器上通常会有一组光电传感器和齿轮，当齿轮旋转时，光电传感器会检测到齿轮上的齿的变化，从而确定齿轮的旋转角度。
2. 霍尔编码器原理霍尔编码器是一种基于霍尔元件的旋转编码器，它利用霍尔元件对磁场的敏感性来测量旋转物体的角度。
霍尔编码器上通常会有一组磁铁和霍尔元件，当被测物体旋转时，磁铁会产生磁场，并使霍尔元件产生变化，从而确定被测物体的旋转角度。
二、多圈编码器工作原理多圈编码器是一种可以测量多圈旋转角度的编码器，它比普通的单圈编码器具有更高的分辨率和测量范围。
多圈编码器通常采用多级齿轮或者多个霍尔元件来实现多圈的测量。
1. 齿轮多圈编码器原理齿轮多圈编码器通常采用多级齿轮来实现多圈测量，每个级别的齿轮都会安装在一个独立的轴上，当被测物体旋转时，每个级别的齿轮都会产生相应的旋转，从而实现多圈的测量。
2. 霍尔多圈编码器原理霍尔多圈编码器通常采用多个霍尔元件来实现多圈测量，每个霍尔元件都会安装在一个不同的位置上，当被测物体旋转时，每个霍尔元件都会产生相应的变化，从而实现多圈的测量。
结语旋转编码器是一种非常重要的角度测量传感器，在工业自动化领域有着广泛的应用。
通过学习旋转编码器的原理和多圈编码器的工作方式，我们可以更好地理解其在实际工程中的应用，为相关领域的研究和开发提供参考和借鉴。
旋转编码器是一种用于测量旋转角度的传感器，其原理和多圈编码器的工作方式已经介绍过了，接下来我们将继续讨论旋转编码器在工业自动化领域的广泛应用和未来发展趋势。
一、旋转编码器在工业自动化领域的应用1. 位置反馈系统旋转编码器常常被用于位置反馈系统中，通过实时监测被测物体的角度变化，控制系统可以及时调整和控制目标物体的位置，实现精确的位置控制。
4-2编码器如何选型
4-2编码器如何选型4-2编码器如何选型？随着自动化设备的普及，编码器在机械生产中起到了很大的作用，广泛应用于伺服电机配套、机床、电梯、纺织机械、包装机械、印刷机械、起重机械、食品机械、汽车配件生产流水线、精密喷绘、焊接、精密位置控制等现代工业领域，编码器不仅在市场有着广阔的发展前景，而且也备受市场青睐，今天润鑫带大家了解一下！如何选型编码器选型要考虑分辨率的精确度的选择编码器选型要考虑空间大小编码器选型要考虑轴允许负载编码器选型要考虑最大允许转速编码器选型要考虑最高响应频率编码器选型要考虑保护结构编码器选型要考虑轴的旋转启动转距编码器选型要考虑输出电路方式选型参数在选型或采购编码器的时候，需要从多方面进行考虑，特别是在技术参数上需要进行一个技术参数上的参考：编码器是否符合自己的加工要求及质量要求；编码器系统种类较多，要选择适合的系统；由于驱动单元是旋转编码器控制的关键，在选择驱动单元时，要根据加工的工件的精度要求选择合适的驱动单元选型标准空间大小：由于使用环境的不同，编码器的空间大小的选择也十分关键，因为编码器连接着内部之间的部件，选择大小合适的编码对于机器的安装和设备的排布有很好的影响。
安装尺寸：包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求选型及注意事项性能：旋转编码器的性能主要体现在设备数据的处理和自身材质上，考虑到使用环境的不同，对于编码器在质量、耐磨性、防腐蚀性上都有更加严格的要求编码器的数据处理能力是要根据设备的内部芯片数据处理能力进行考虑，通常频率越高的处理器越好分辨率：即旋转编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求电气接口：旋转编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出，其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。
SIENS单圈编码器选型样本
®SiENS电子产品选型目录■霍尔旋转编码器■霍尔旋转编码器SiENS 电子产品选型目录■霍尔开关磁性按钮DC3V （2.5～3.5V ）/70μA 以内，DC5V 10%/5mA 以内 DC3V 和DC5V 为电压输出/带载1mA 以内，以内9mm ±0.5mm 13mm ±0.5mmSiENS 电子产品选型目录 ■其它传感器及附件® ®HPE18增量型旋转编码器特点● 非接触式传感技术 ● 分辨率32～1024P/R ● 电源电压3.3V 或5V● 本体与外壳一体化铝合金结构、强度高 ● 耐环境、耐振、防护等级高● 结构紧凑、体积小、壳体直径仅18mm● PD 脉冲带方向信号输出模式：接口电路注1：CMOS输出电路，5V电压工作时最大输出电流4mA,3V电压工作时最大输出电流2mA。
注2：远距离传输时，可在二次仪表的输入端并接51K左右电阻，以便提高抗干扰性能。
注3：PD脉冲带方向信号输出模式时，没有Z信号。
接线定义外形尺寸图型号定义系列代号：HPE 表示霍尔式增量型旋转编码器； 壳体外径：18表示壳体外径Φ18mm ； 输出接口：U 表示电压输出信号；电源电压：3V 表示DC3.3V ，5V 表示DC5V ；每转脉冲数：AB 正交模式可选32、64、128、256、1024；PD 脉冲方向模式可选64、128、256、512； 输出模式：B 为AB 正交模式、D 为PD 脉冲带方向信号模式； 电缆长度：1表示特殊长度1m 、标准长度0.5m 略。
返回主页HPE28增量型旋转编码器特点●非接触式传感技术 ● 分辨率32～1024P/R ● 电源电压3.3V 或5V● 本体与外壳一体化铝合金结构、强度高 ● 耐环境、耐振、防护等级高● 结构紧凑、体积小、壳体直径仅28mm ● AB 正交输出模式：● PD脉冲带方向信号输出模式：注1：CMOS输出电路，5V电压工作时最大输出电流4mA,3V电压工作时最大输出电流2mA。
编码器选霍尔还是AMR
磁编码器选霍尔原理的还是AMR或者GMR原理的
随着磁编码器芯片技术的成熟，现在种类也越来越多了，经常有听到是霍尔原理的或者AMR、GMR原理的，但是我们在选型的时候要怎么选择呢？
一、我们先从简化原理框图上看下三者的区别。
3012霍尔原理的产品里面只有霍尔盘，而AMR和GMR产品还有另外的AMR Bridge和GMR.
霍尔产品灵敏度有时也稍逊其他产品下。
二、从产品需求上来选。
1、高精度、高转速的我们建议您现在AMR的产品。
另外他们对安装要求比较低。
2、普通低分辨率比如12Bit以下转速也不太高的，可以考虑下霍尔原理的产品。
比如只是替代原来的霍尔，或者简单的做个速度位置反馈等。
三、从成本上考虑。
霍尔原理的产品一般比AMR和GMR的相对便宜些，但并不是觉对的，比如当霍尔原理的产品内部做一些聚磁环等处理，成本也会高些的。
特殊情况注意：
若您的产品需要同时近距离用到多颗磁编码器时，要看下具体结构来选AMR 还是霍尔的产品。
总的来看两者各有各的特点，可以根据不同需求来选择。
编码器的选型和安装
典型的准确度好于±5″和多于10000条刻线的编码器称为角度编码器海德汉（中国）有限公司RCN/RON 700/800中空轴直径精度可以达到增量刻线测量步距RPN886中空轴直径60mm精度可以达到±1″增量刻线90000（输出180000～1Vpp信号）测量步距0.00001°（0.036″）RON905盲孔轴精度可以达到±0.4″ （±0.2″ AWE1024）增量刻线36000测量步距0.00001°（0.036″）ERM280/220（单行样本）内径40～410 mm系统精度±9″a bR =内置轴承E =不带内置轴承O =封装式和增量式C =封装式和绝对式R =敞开式和增量式P =衍射扫描原理N =空心轴和内置连轴节D =分离连轴节的轴增量式数据接口0 = ~ 11µApp8 = ~ 1Vpp7 = TTL (10倍频细分) 2 = TTL (2倍频细分)机械设计和精度A =码盘为钢制绝对=位置值O =码盘为玻璃典型的准确度小于±10″的编码器称为旋转编码器联轴节分离的旋转编码器带内置轴承和定子连轴节的旋转编码器编码器的原理海德汉（中国）有限公司Light source增量式编码器Condenser lensScanning reticleGraduated disk Photovoltaic cells Reference markPhotoelectrical scanning with four-fold scanning and the transmitted-light method海德汉（中国）有限公司Light source Condenser lensScanning reticle Graduated diskSinglturnPhotovoltaic cells。
编 码 器 (encoder)选型参数简介
编码器（encoder）选型参数简介传感器—将要测量的物理量转换成可读取、处理的另一个物理量，现代控制中最常用的就是电信号。
如果把计算机、可编程控制器比喻为自动化控制的“大脑”，那么传感器就是自动化控制的“眼睛”,是机电一体化的信息反馈装置.由计算机、执行机构、执行机构内部反馈构成的控制系统，称为开环控制；由计算机、执行机构、执行机构内部反馈、执行效果外部传感器信息反馈构成的控制系统，称为闭环控制。
传感器的电信号有模拟量型和数字量型，模拟量就是电流或电压的大小变化模拟被测量物理量的大小，如果传感器输出的模拟量电信号已经是标准的信号，例如4—20mA、0—20mA、1—5V、0—10V等，这样的传感器有时也称为变送器。
传感器的电信号有时也用电压、电流高于某个域置或低于某个域置来代表1或0的数字信息，或用光信号的通、暗来传递信息，这样的传感器就是数字量输出型。
编码器—角位移,线位移及转速传感器.编码器是以数字化信息将角度、长度的信息以编码的方式输出的传感器，其具有高精度,大量程测量,反应快,数字化输出特点;体积小,重量轻,机构紧凑,安装方便,维护简单,工作可靠。
编码器以测量方式来分，有直线型编码器,角度编码器,旋转编码器。
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。
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产品目录编码器..............................................................................................................................- 1 - HAE18绝对型旋转编码器............................................................................................- 1 - HAE28绝对型旋转编码器............................................................................................- 4 - HAE38绝对型旋转编码器............................................................................................- 7 - HAN18模拟输出旋转编码器......................................................................................- 10 - HAN28模拟输出旋转编码器......................................................................................- 12 - HPE18增量型旋转编码器..........................................................................................- 14 - HPE28增量型旋转编码器..........................................................................................- 17 - HPE38增量型旋转编码器..........................................................................................- 20 - MPE28微功耗脉冲式编码器......................................................................................- 23 - 按钮开关........................................................................................................................- 24 - HSB分体式霍尔开关磁性按钮...................................................................................- 24 - 功率传感器....................................................................................................................- 27 - MPF电机功率传感器...................................................................................................- 27 - MQ三相电机相序&缺相传感.....................................................................................- 30 -编码器HAE18绝对型旋转编码器特点● 非接触式传感技术 ● 绝对值8、10、12位 ● 电源电压3V 或5V ● 串行数据输出SSI● 本体与外壳一体化结构、强度高 ● 耐环境、耐振、防护等级高● 结构紧凑、体积小、壳体直径仅18mm ● 内置两组滚珠轴承、适合工业环境电气参数机械参数轴承 启动力矩转子惯量 轴容许载荷 容许转速 材质 重量 2组密封 滚珠轴承≤3Ncm≤1gcm 2径向10N 轴向5N3600rpm (机械承受)壳体：铝合金或 不锈钢或铜镀镍 轴：不锈钢铝合金约30g 铜或不锈钢约40g （含标准线）环境条件使用环境温度保存环境温度防护等级耐振动耐冲击-40~+85℃ -40~+85℃IP65 10g(10~2000Hz) 100g （6mS ）时序图z 8位：CLK 1 2 3 4 5 67 8910111213141516 17 18 192021读DO L OCK D7D6D5 D4 D3 D2D1D0注释状态位1有效角度值分辨率 电气转角 输出信号 上电响应读取时钟电源屏蔽线 256（8位） ＜2mS 5V ±10%、16mA 1024（10位） ＜60mS 4096（12位）360° （机械转角无停止位）串行数据 SSI＜80mS≤1MHz3.3V ±10%或 5V ±10%、20mA标准0.3m 特殊0.5mz 10位：z 12位：状态位具有下列配置时才有效OCF COF LIN MagINC MagDEC EvenPAR0 00 11 0 0 1 01~15位的偶校验和符号最小 最大 单位t DO active 100 ns t CLK FE 500 ns T CLK/2 500 ns t DO valid 375 ns t DOtristate 100 ns t CSn 500 ns f CLK >0 1 MHz输出接口电路VDO CLK CS V / V P接线定义电源正Vc电源负0V输入CS 输入CLK输出DO 屏蔽线EAR红黑黄蓝绿粗黑注：屏蔽线内部未接壳体。
外形尺寸图型号定义1 2 3系列代号：HAE 表示霍尔式绝对型旋转编码器； 4 5 壳体外径：18表示壳体外径Φ18mm ； 6 输出接口：T 表示三态门输出； 7 8 电源电压：DC3V 或DC5V ； 9 10 位数bit ：S8表示8位（256）、10表示10位（1024）、12表示12位（4096）； 11 壳体材质：A 为铝合金阳极化、C 为黄铜镀镍、S 为不锈钢； 12 电缆特殊长度：0.5表示特殊长度0.5m 、标准长度0.3m 略。
HAE28绝对型旋转编码器特点● 非接触式传感技术 ● 绝对值8、10、12位 ● 电源电压3V 或5V ● 串行数据输出SSI● 本体与外壳一体化结构、强度高 ● 耐环境、耐振、防护等级高● 结构紧凑、体积小、壳体直径仅28mm ● 内置两组滚珠轴承、适合工业环境电气参数分辨率 电气转角 输出信号 上电响应读取时钟电源屏蔽线 256（8位） ＜2mS 5V ±10%、16mA 1024（10位） ＜60mS 4096（12位）360° （机械转角 无停止位）串行数据 SSI＜80mS≤1MHz3.3V ±10%或 5V ±10%、20mA标准0.3m 特殊0.5m机械参数轴承 启动力矩转子惯量 轴容许载荷容许转速 材质重量 2组密封 滚珠轴承≤3Ncm≤1gcm 2径向20N 轴向20N3600rpm (机械承受)壳体：铝合金或不锈钢或铜镀镍 轴：不锈钢铝合金约50g 铜或不锈钢约90g （含标准线）环境条件使用环境温度保存环境温度防护等级耐振动耐冲击-40~+85℃ -40~+85℃IP65 10g(10~2000Hz) 100g （6mS ）时序图z 8位（8S ）快速型：CLK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516 17 18 192021读DO L OCK D7D6D5 D4 D3 D2D1D0注释状态位1有效角度值z 10位：z 12位：状态位具有下列配置时才有效OCF COF LIN MagINC MagDEC EvenPAR 0 00 11 0 01 01~15位的偶校验和符号最小 最大 单位t DO active 100 ns t CLK FE 500 ns T CLK/2 500 ns t DO valid 375 ns t DOtristate 100 ns t CSn 500 ns f CLK >0 1 MHz输出接口电路VDO CLK CS V / V P接线定义电源正Vc电源负0V输入CS 输入CLK输出DO 屏蔽线EAR红黑黄蓝绿粗黑注：屏蔽线内部未接壳体。
外形尺寸图型号定义1 2 3 系列代号：HAE 表示霍尔式绝对型旋转编码器；4 5 壳体外径：28表示壳体外径Φ28mm ； 6 输出接口：T 表示三态门输出； 7 8 电源电压：DC3V 或DC5V ； 9 10 位数bit ：S8表示8位（256）、10表示10位（1024）、12表示12位（4096）； 11 壳体材质：A 为铝合金阳极化、C 为黄铜镀镍、S 为不锈钢； 12 电缆特殊长度：0.5表示特殊长度0.5m 、标准长度0.3m 略。
HAE38绝对型旋转编码器特点● 非接触式传感技术 ● 绝对值10、12位 ● 电源电压24V ● 串行数据输出SSI● 本体与外壳一体化结构、强度高 ● 耐环境、耐振、防护等级高● 内置两组滚珠轴承、适合工业环境电气参数分辨率 电气转角 输出信号上电响应 读取时钟电源屏蔽线 1024（10位）＜70mS4096（12位） 360° （机械转角无停止位）串行数据 SSI＜90mS≤1MHz24V ±10% 30mA标准0.3m 特殊0.5m机械参数轴承 启动力矩转子惯量 轴容许载荷 容许转速 材质重量 2组密封 滚珠轴承≤3Ncm≤1gcm 2径向30N 轴向30N3600rpm (机械承受)壳体：铝合金或不锈钢或铜镀镍 轴：不锈钢铝合金约90g 铜或不锈钢约230g （含标准线）环境条件使用环境温度保存环境温度防护等级耐振动耐冲击-40~+85℃ -40~+85℃IP65 10g(10~2000Hz) 100g （6mS ）时序图z 10位：z 12位：状态位具有下列配置时才有效OCF COF LIN MagINC MagDEC EvenPAR0 00 11 0 0 1 01~15位的偶校验和符号最小 最大 单位t DO active 100 ns t CLK FE 500 ns T CLK/2 500 ns t DO valid 375ns t DOtristate 100 ns t CSn 500 ns f CLK >0 1 MHz输出接口电路接线定义电源正Vc电源负0V输入CS 输入CLK输出DO 屏蔽线EAR红黑黄蓝绿粗黑注：屏蔽线内部未接壳体外形尺寸图型号定义1 2 3 系列代号：HAE表示霍尔式绝对型旋转编码器；4 5 壳体外径：38表示壳体外径Φ38mm；6 输出接口：U表示电压输出信号、C表示OC门输出；7 8 9 电源电压：DC24V；10 11 位数bit：10表示10位（1024）、12表示12位（4096）；12 壳体材质：A为铝合金阳极化、C为黄铜镀镍、S为不锈钢；13 电缆特殊长度：0.5表示特殊长度0.5m、标准长度0.3m略。