增量型编码器与绝对型编码器
分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理
分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理光电编码器的工作原理1. 引言光电编码器是一种精密测量仪器，广泛应用于工业自动化、机械加工、机器人等领域。
它可以将旋转或线性运动转换为数字信号，实现位置、角度等参数的准确测量和控制。
2. 绝对式光电编码器的工作原理绝对式光电编码器可以直接获取运动目标的位置信息，而无需复位操作。
它主要由光源、光栅、光电元件和信号处理电路组成。
光源光源发出光线，照射到光栅上。
光栅光栅是由透明和不透明的条纹交替组成的，有着特定的周期和形状。
光栅可以将光线分成多个光斑，并将其传递到光电元件上。
光电元件光电元件是一种将光信号转换为电信号的器件。
光电编码器中常用的光电元件包括光电二极管和光电三极管。
当光线照射到光电元件上时，光电元件会产生相应的电信号。
信号处理电路信号处理电路将光电元件产生的电信号进行放大、滤波等处理，得到数字信号。
这些数字信号可以表示光栅上光斑的位置信息。
工作原理在绝对式光电编码器中，光栅上的每个光斑都被赋予了一个唯一的编号。
当光栅和光电元件相对运动时，光电元件会感知到每个光斑的位置，并将其转换为数字信号。
通过解读这些数字信号，可以准确获取运动目标的位置信息。
3. 增量式光电编码器的工作原理增量式光电编码器可以实时监测对象的运动方向和速度，但无法直接获取位置信息。
它由光源、光栅、光电元件和信号处理电路组成，与绝对式光电编码器类似。
光源、光栅、光电元件和信号处理电路增量式光电编码器的光源、光栅、光电元件和信号处理电路的原理与绝对式光电编码器相同，不再赘述。
工作原理在增量式光电编码器中，光栅上的光斑被分为A相和B相两组，每组中的光斑数量相同但错位。
光电元件检测到光栅上的光斑变化，并产生相应的电信号。
通过检测A相和B相两组信号的相位变化和周期，可以确定对象的运动方向和速度。
由于无法直接获得位置信息，增量式光电编码器通常需要结合其他传感器或复位机构来实现位置的准确测量。
结论绝对式光电编码器和增量式光电编码器都是常用的位置测量和控制装置。
增量编码器与绝对编码器的关系
增量编码器与绝对编码器的关系
将机械转动的模拟量（位移）转换成以数字代码形式表示的电信号，这类传感器称为编码器。
编码器以其高精度、高分辨率和高可靠性被广泛用于各种位移的测量。
编码器的种类很多，主要分为脉冲盘式（增量编码器）和码盘式编码器（绝对编码器），其关系如下所示：
脉冲盘式编码器的输出是一系列脉冲，需要一个计数系统对脉冲进行加减(正向或反向旋转时)累计计数，一般还需要一个基准数据即零位基准，才能完成角位移测量。
绝对编码器不需要基准数据及计数系统，它在任意位置都可给出与位置相对应的固定数字码输出，能方便地与数字系统（如微机）连接。
编码器按其结构形式有接触式、光电式、电磁式等，后两种为非接触式编码器。
非接触式编码器具有非接触、体积小和寿命长，且分辨率高的特点。
三种编码器相比较，光电式编码器的性价比最高，它作为精密位移传感器在自动测量和自动控制技术中得到了广泛的应用。
目前我国已有23位光电编码器，为科学研究、军事、航天和工业生产提供了对位移量进行精密检测的手段。
旋转编码器工作原理 __编码器
旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种用于测量旋转运动的装置，它能够将旋转角度或者位置转化为数字信号输出。
旋转编码器广泛应用于各种机械设备和自动化系统中，用于控制运动、定位和测量等方面。
一、编码器的基本原理编码器的基本原理是利用光电传感器和编码盘来实现旋转角度或者位置的测量。
编码盘通常由光电传感器读取，然后将读取到的信号转化为数字信号输出。
1. 光电传感器光电传感器是编码器的核心部件，它能够将光信号转化为电信号。
常见的光电传感器有光电二极管和光敏电阻等。
光电二极管通常用于发射光信号，而光敏电阻用于接收光信号。
2. 编码盘编码盘是安装在旋转轴上的圆盘，通常由透明或者不透明的刻线组成。
刻线的数量决定了编码器的分辨率，即能够测量的最小角度或者位置变化。
二、编码器的工作原理编码器的工作原理可以分为两种类型：增量型编码器和绝对型编码器。
1. 增量型编码器增量型编码器通过计算刻线的变化来测量旋转角度或者位置的变化。
它通常具有两个输出信号：A相和B相。
当旋转轴顺时针旋转时，A相和B相的信号会浮现特定的脉冲序列。
反之，逆时针旋转时，脉冲序列会相反。
通过对脉冲序列的计数和方向判断，可以得到旋转角度或者位置的变化。
2. 绝对型编码器绝对型编码器能够直接输出旋转角度或者位置的数值，不需要通过计数和方向判断。
它通常具有多个输出信号，每一个信号对应一个特定的角度或者位置。
通过读取这些信号，可以准确获取旋转角度或者位置的数值。
三、编码器的应用编码器广泛应用于各种机械设备和自动化系统中，用于控制运动、定位和测量等方面。
1. 机械设备编码器可以用于测量机械设备的旋转角度或者位置，例如机床、机器人和印刷设备等。
通过测量旋转角度或者位置，可以实现精确的控制和定位。
2. 自动化系统编码器可以用于自动化系统中的位置反馈和运动控制。
例如，工业机器人需要准确的位置反馈来执行特定的任务。
编码器可以提供准确的位置反馈，使机器人能够精确地执行任务。
绝对值编码器和增量编码器的工作原理
绝对值编码器和增量编码器的工作原理一、引言编码器是将机械运动转换为数字信号的设备，广泛应用于自动化控制系统中。
其中，绝对值编码器和增量编码器是两种常见的编码器类型。
本文将详细介绍它们的工作原理。
二、绝对值编码器1. 原理绝对值编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源，检测旋转轴上的刻度盘上的标记来确定角度位置。
刻度盘通常由磁性或光学条纹组成，每个条纹代表一个特定的角度位置，并且与传感器相对应。
当旋转轴旋转时，光电传感器会读取刻度盘上的标记，并将其转换为数字信号输出。
2. 类型根据不同的检测方式和输出类型，绝对值编码器可以分为以下几种类型：（1）单圈型：只能检测单圈角度范围内的位置。
（2）多圈型：可以检测多圈角度范围内的位置。
（3）线性型：可以检测线性位移范围内的位置。
3. 优缺点优点：（1）精度高：由于采用了高精度刻度盘和光电传感器，因此具有很高的精度。
（2）不受干扰：由于输出的是绝对位置信息，所以不受外界干扰影响。
（3）快速响应：由于无需进行复位操作，因此具有快速响应的特点。
缺点：（1）成本高：由于采用了高精度刻度盘和光电传感器，因此成本较高。
（2）复杂结构：由于需要安装刻度盘和光电传感器，因此结构较为复杂。
三、增量编码器1. 原理增量编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源，检测旋转轴上的齿轮或条纹运动来确定角度位置。
齿轮或条纹通常由磁性或光学条纹组成，每个条纹代表一个特定的角度位置，并且与传感器相对应。
当旋转轴旋转时，光电传感器会读取齿轮或条纹上的标记，并将其转换为数字信号输出。
2. 类型根据不同的检测方式和输出类型，增量编码器可以分为以下几种类型：（1）单路型：只能检测正转方向或反转方向的角度变化。
（2）双路型：可以同时检测正转方向和反转方向的角度变化。
（3）三路型：可以同时检测正转方向、反转方向和速度信息。
3. 优缺点优点：（1）成本低：由于采用了简单的齿轮或条纹结构，因此成本较低。
有关绝对型增量型编码器选型使用注意事项
和遭高温、水气困扰等问题。
由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。
多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。
经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。
如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。
五、关于电源供应及编码器和PLC连接：一般编码器的工作电源有三种：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。
如果你买的编码器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V电源，需注意的是：1．编码器的耗电流，在PLC的电源功率范围内。
2．编码器如是并行输出，连接PLC的I/O点，需了解编码器的信号电平是推拉式（或称推挽式）输出还是集电极开路输出，如是集电极开路输出的，有N型和P型两种，需与PLC的I/O极性相同。
如是推拉式输出则连接没有什么问题。
3．编码器如是驱动器输出，一般信号电平是5V的，连接的时候要小心，不要让24V的电源电平串入5V的信号接线中去而损坏编码器的信号端。
（我公司也可以做宽电压驱动器输出（5-30 Vdc），有此要求定货时要注明）六、在很多的情况之下是编码器并没有坏，而只是干扰的原因，造成波型不好，导致计数不准。
请教如何进行判断？谢谢！编码器属精密元件，这主要因为编码器周围干扰比较严重，比如：是否有大型电动机、电焊机频繁起动造成干扰，是否和动力线同一管道传输等。
选择什么样的输出对抗干扰也很重要，一般输出带反向信号的抗干扰要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上电源8根线，而不是5根线(共零)。
带反向信号的在电缆中的传输是对称的，受干扰小，在接受设备中也可以再增加判断（例如接受设备的信号利用A、B信号90°相位差，读到电平10、11、01、00四种状态时，计为一有效脉冲，此方案可有效提高系统抗干扰性能（计数准确））。
绝对值和增量编码器的使用方法
绝对值编码起怎么接到X40-S1的输入模块上，程序上需要怎么处理，绝对值编码器是并行输出的雷格码或2进制，程序需要怎么读取。
高手指点下，要么给点资料学习下如果我选的是10位雷格码的绝对值编码器，他有13根线，11根与X40-S1相连，2跟线接24V电源，程序用MOV指令把X0-XA 11个I/O点的雷格数据移到D0 在把D0雷格码数据转BIN数据到D1 如果我要100数据时，机器停止，用比较指令当D1等于100时触发M0切断Y0 机器停止就是定位在100的数据对应的位置，如果Q没有格雷码读取指令的话，自己做过子程序就行了增量型编码器一般都是集电极开路输出,电压输出,或线性输出,输出的是A相,B相,Z相脉冲等,一般如果不用断电后仍要记录位置的场合都可以用增量型编码器,增量型编码器可以接入到到高数计数功能的PLC,也可以接到常用的计数器绝对型编码器输出的是二进制码或格雷码等,即使是断电后也能记录下当前的位置.绝对值编码器需要接入例如CQM1H-ABB21这个绝对值编码器接口板,普通PLC的高数计数器不能接绝对值编码器.或者如果动作频率不是很高的话,并且电压符合规格,那绝对值编码器也可以接入PLC的普通输入点,通过程序里面按照编码器输出码的规格进行编程设置,也可以使用增量编码器：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。
绝对型编码器：绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，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。
编码器的分类、特点及其应用详解
编码器的分类、特点及其应用详解编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。
按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式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。
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。
1.1 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度，从而可方便的判断出旋转方向，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。
1.2 绝对式编码器绝对式编码器是直接输出数字的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘，每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区树木是双倍关系，码盘上的码道数是它的二进制数码的位数，在吗盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件，当吗盘处于不同位置时，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书一个固定的与位置相对应的数字码。
显然，吗道必须N条吗道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
1.3 混合式绝对编码器混合式绝对编码器，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。
二、光电编码器的应用增量型编码器与绝对型编码器区别1、角度测量。
伺服驱动器绝对型与增量型编码器的区别
伺服驱动器绝对型与增量型编码器的区别
伺服驱动器“绝对型编码器”相对于“增量型编码器”⽽⾔。
“绝对型编码器”使⽤某种⽅式表⽰并记忆物体的绝对位置，⾓度和圈数。
即⼀旦位置，⾓度和圈数固定，不管什么时候编码器的⽰值都唯⼀固定，包括停电后投电。
“增量型编码器”做不到这⼀点。
⼀般“增量型编码器”输出两个A、B脉冲信号和⼀个Z(L)零位信号，A、B脉冲互差90度相位⾓。
通过脉冲计数可以知道位置，⾓度和圈数增量，通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道⽅向，停电后，必须从约定的基准重新开始计数。
“增量型编码器”表⽰位置，⾓度和圈数需要做后处理，重新投电要做“复零”操作，所以，伺服驱动器的“增量型编码器”⽐“绝对型编码器”在价格上便宜许多。
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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、NPN）,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。
A.B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。
增量式编码器的问题：增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编
码器可以解决。
增量型编码器的一般应用:测速，测转动方向，测移动角度、距离(相对)。
绝对型编码器（旋转型）
绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，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。
这样的编码器是由光电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是唯一的，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。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器，旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，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，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。
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，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。
增量式旋转编码器原理增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。
在接合数字电路特别是单片机后，增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。
下面对增量式旋转编码器的内部工作原理（附图）A,B两点对应两个光敏接受管，A,B两点间距为S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。
当角度码盘以某个速度匀速转动时，那么可知输出波形图中的S0：S1：S2比值与实际图的S0：S1：S2比值相同，
同理角度码盘以其他的速度匀速转动时，输出波形图中的S0：S1：S2比值与实际图的S0：S1：S2比值仍相同。
如果角度码盘做变速运动，把它看成为多个运动周期（在下面定义）的组合，那么每个运动周期中输出波形图中的S0：S1：S2比值与实际图的S0：S1：S2比值仍相同。
通过输出波形图可知每个运动周期的时序为顺时针运动：A B 逆时针运动：A B ，1 1 ，1 1 ，0 1，1 0，0 0 ，0 0，1 0，0 1我们把当前的A,B输出值保存起来，与下一个A,B输出值做比较，就可以轻易的得出角度码盘的运动方向，如果光栅格S0等于S1时，也就是S0和S1弧度夹角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2，除以所消毫的时间，就得到此次角度码盘运动位移角速度。
S0等于S1时，且S2等于S0的1/2时，1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。