增量型编码器与绝对值型编码器的区分
数控机床编码器的选型及各类编码的特点及调试
一：增量旋转编码器选型有哪些注意：1．械安装尺寸，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。
2．分辨率，即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。
3．电气接口，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。
二如何使用增量编码器？1，增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一。
2，增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B和Z，一般采用TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为参考机械零位。
一般利用A超前B 或B超前A进行判向，我公司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转，A超前B为90°，反之逆时针旋转为反转B超前A为90°。
也有不相同的，要看产品说明。
3，使用PLC采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。
4，建议B脉冲做顺向（前向）脉冲，A脉冲做逆向（后向）脉冲，Z原点零位脉冲。
5，在电子装置中设立计数栈三：从接近开关、光电开关到旋转编码器：工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用。
可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了：信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个µ到几十、几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。
编码器详细介绍与编程指导
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。
ENCODER (P+F) 倍加福编码器介绍
旋转编码器—基础及注意事项P+F FA 2009.03内容一、编码器分类1.1 增量式编码器 1.2 绝对值编码器 1.3 防爆编码器二、编码器选型注意事项2.1 机械因素 2.2 环境因素 2.3 电气因素三、编码器使用注意事项3.1 安装注意事项 3.2 供电注意事项 3.3 软件设置 3.4 屏蔽的铺设2009.03P+F FAPage 2编码器简介• 什么是旋转编码器?– 把旋转机械参数转换为电气信号输出的数字式传感电子设备 ； – 用于旋转或直线等运动的监测，反馈角度、位置、速度和加速 度等机械参数。
ϕ, ω, n调制光调制电流频率脉冲2009.03P+F FAPage 3一、编码器分类旋转编码器增量型 绝对值单圈 轴套型 实心轴 半空轴 轴套型 实心轴多圈 半空轴防爆编码器：隔爆型、本安型、 防爆编码器：隔爆型、本安型、无火花型2009.03P+F FAPage 41.1 增量式编码器• 增量式编码器– 轴旋转一定角度，提供相应数量的脉冲；单位时间内的脉冲数可以用来 测量轴的转速； – 增量式编码器检测旋转中的相对位置变化时，需要一个参考起点，并进 行脉冲数的累加； 供电或电气受到扰动干扰时，脉冲计数将产生错误； 故障停车后，无法找回事故发生时的位置。
– 最大分辨率5000PPR，200kHz2009.03P+F FAPage 51.1 增量式编码器 – 信号输出• 反向通道– 用于抑制噪声干扰，改善了信号的传输可靠性，选型时优先选择6 通道 输出的编码器；干扰脉冲 信号 反向信号 耦合后的无干扰信号2009.03P+F FAPage 61.1 增量式编码器 – 信号输出• 推挽式输出 推挽式输出：组合了NPN和PNP输出方式– 提高了脉冲的上升沿宽度，改善了脉冲输出特性； – 具有较好的抗干扰能力，高速传输，距离更远； – 适用于中等开关频率范围的应用；• RS 422 线驱动：数据通过互补的两差分通道进行传输和接收 线驱动：– 用于干扰较严重的场合或长距离传输； – 用来替换TTL输出方式时，不使用反向通道；2009.03P+F FAPage 71.2 绝对值编码器• 绝对值编码器– 不产生脉冲，而是一串数据码，为每一个轴的位置提供一个 独一无二的编码数字值； ☺ 减轻了电子接收设备的计算任务； ☺ 当机器合上电源或电源故障后，有位置记忆功能； – 单圈分辨率最高16位(65536步) – 多圈分辨率最高14位(16384圈)，总分辨率30位2009.03P+F FAPage 81.2 绝对值编码器 接口分类 绝对值编码器–接口分类： 接口分类： – SSI – AS-I – CANOPEN – DEVICENET – ETHERNET – 并行 – PROFIBUS-DP2009.03P+F FAPage 91.3 防爆编码器• 隔爆型 (Ex d)– 隔爆外壳可以承受爆炸性混合气体爆炸产生的压力，并且可以阻止 爆炸从壳体内传播到壳体外； – 设备可能含有易产生电弧、火花或易燃部件，但能保证爆炸仅限于 设备内部； – 1 区防爆，应用于正常运行时可能会出现气体、粉尘形式的爆炸性混 合物的场所。
绝对值编码器的工作原理
绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转角度或线性位移的装置，它能够提供高精度的位置反馈。
它常用于工业自动化、机器人技术、数控机床等领域。
本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理。
一、绝对值编码器的概述绝对值编码器是一种能够直接输出位置信息的传感器。
它与传统的增量式编码器相比，不需要进行复位操作，即使在断电或重新上电后，也能准确地获得位置信息。
绝对值编码器通常由光电传感器和光栅盘组成。
光栅盘上有一系列的透明和不透明条纹，当光线通过光栅盘时，光电传感器会产生相应的电信号。
通过测量这些电信号的变化，可以确定位置信息。
二、绝对值编码器的工作原理绝对值编码器的工作原理基于光电传感器和光栅盘之间的相互作用。
光栅盘上的透明和不透明条纹会阻挡或透过光线，从而在光电传感器上产生电信号。
1. 光栅盘的结构光栅盘通常由玻璃或金属制成，上面有一系列的透明和不透明条纹，这些条纹按照一定的规律排列。
光栅盘的结构分为二进制编码和格雷码编码两种。
2. 光电传感器的工作原理光电传感器是用于接收光栅盘上的光信号并转换为电信号的装置。
光电传感器通常由光源、光电二极管和信号处理电路组成。
当光线通过光栅盘上的透明条纹时，光电二极管会产生电流，而当光线通过不透明条纹时，光电二极管则不会产生电流。
通过测量光电二极管产生的电流变化，可以确定光栅盘的位置。
3. 二进制编码方式二进制编码方式是将光栅盘上的每个条纹编码为一个二进制数。
例如，一个8位的二进制编码方式可以表示256个位置。
当光线通过光栅盘时，光电传感器会产生相应的电信号。
通过解码这些电信号，可以确定光栅盘的位置。
二进制编码方式具有较高的精度和分辨率。
4. 格雷码编码方式格雷码编码方式是将光栅盘上的每个条纹编码为一个格雷码。
格雷码是一种二进制编码方式，相邻的码字只有一位不同。
格雷码编码方式可以减少由于位置变化而引起的误差。
当光线通过光栅盘时，光电传感器会产生相应的格雷码信号。
通过解码这些格雷码信号，可以确定光栅盘的位置。
光电编码器原理及选型标准
1.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旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，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海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，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。
编码器的原理特性及应用
２ 编码器种类及原理
编码 器 由光栅 盘和 光 电检测 装置 组成 。光 栅盘 在 一 定 直径 的 圆板 上 等分 地 开通 若 干 个 长方 形 孔 。 当编 码器 旋转 时 ，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 。编码 器按 照测量 方 式分 为 测量行 程 编码器 和 测量 角度 编码器 等 ，按 照 信 号原 理分 为增量 型编码器 及绝对值 型编码器 。 ２．１ 增 量型 编码器
２０１１年 第 ３期 总 第 ３１期
重 工与 起重 技术
ＨＥＡＶＹ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＆ Ｈ０ＩＳ ｎＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
ＮＯ．３ ２Ｏ１１ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．３１
编 码 器 的 原 理 特 性 及 应 用
大连 大重机 电安装 工 程有 限 公 司 王 鹏
摘 要 ：介 绍 了编 码 器 的 结 构 、工 作 原理 及 其 应 用 ，阐述 了 编 码器 的精确控制是提高控制系统精度的重要指标。 关 键 词 ：编 码 器 ；增 量 型 ；绝 对 值 型
编码器工作原理及作用
编码器工作原理及作用工作原理德国siko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。
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。
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传感器，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PLC、控制系统等来处理。
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光源垂直照射，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光栅，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，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。
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”。
绝对值编码器在通钢7#高炉的应用
绝对值编码器在通钢7#高炉的应用[摘要]本文主要介绍了常用编码器的特点和分类，结合通钢7#高炉阐述了绝对值编码器在生产实践中的应用。
[关键词]编码器；特点；通钢7#；维护中图分类号：tf325.6 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）11-0165-02一、前言编码器（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，是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。
我们日常生产中主要使用两种编码器，一种是绝对值编码器，一种是增量型编码器（旋转型），两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件。
二、编码器的分类和特点2.1 分类1、按测量方式的分类：旋转编码器和直尺编码器。
2、按编码方式的分类：绝对式编码器、增量式编码器、混合式编码器。
2.2 绝对值编码器和增量型编码器的特点和区别1、绝对值编码器1）用光信号扫描分度盘（分度盘与传动轴相联）上的格雷码（或二进制码）刻度盘以确定被测物的绝对位置值，然后将检测到的格雷码数据转换为电信号以脉冲的形式输出测量的位移量，信号由码盘的机械位置决定的，每个位置是唯一的，在一个检测周期内对不同的角度有不同的格雷码编码，它不受停电、干扰的影响。
在掉电时编码器的位置不会改变，上电后立即可以取得当前位置数据。
绝对值编码器输出的数字信号的编码类型主要有二进制码与格雷码两种，bcd码很少用。
相对于二进制码，格雷码是单位变化码，即从一个位置到相邻位置仅有一位变化，可提高位置检测的可靠性。
因此，大多数绝对值编码器都采用格雷码方式编码。
2）绝对值编码器分为单圈和多圈两种：a、旋转单圈绝对值编码器当转动超过360度时，编码又回到原点，这样编码器只能用于旋转范围360度以内测量，称为单圈绝对式编码器。
一般用于角位移测量。
b、要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对式编码器。
当中心码盘旋转时，齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），单圈编码基础上再增加圈数编码，以扩大编码器测量范围，就称为多圈绝对编码器。
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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。