我们目前生产和使用的传动装置大多采用的是半闭环控制方式，大多数的系统生产厂家均将位置编码器内置于驱动电机端部，间接测量执行部件的实际位置或位移。
编码器是一种光学式位置检测元件，编码盘直接装在电机的旋转轴上，以测出轴的旋转角度位置和速度变化，其输出信号为电脉冲。
编码器以读出方式来分，有接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出，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”。
编码器以检测原理来分，有光学式、磁式、感应式和电容式。
编码器以测量方式来分，有直线型编码器（光栅尺、磁栅尺）、旋转型编码器。
编码器以信号原理（刻度方法及信号输出形式）来分，有增量型编码器、型编码器和混合式三种。
工作转速与电子开关频率和分辨率的关系
在增量型编码器的选型中，还有个重要的问题就是开关频率问题，无论是编码器还是接收设备，这都是一个重要的参数。
前面介绍了，增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个的）光眼读取A,B信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，而编码器读取并输出这个刻线的频率称为电子开关频率，由于受光学器件与电子放大器件的限制，对于每个增量型编码器，这个频率fmax是有上限的。就好比火车，启动时慢慢开，我们还能辨别车窗内的旅客，开得快了，我们只能看到一节节车皮了。
显然，这个限制同时与分辨率（刻线的密度）、转速（刻线的变化速度）有关。
fmax就是编码器参数给出的大电子开关频率，由此可以计算出在选不同的分辨率下，可以得到的大工作转速，注意，一般编码器也有一个大机械转速参数，那是指编码器的轴承等机械可以承受的转速。
在接收设备端，同样由于受电子器件的限制，有一个频率上限问题，这就是大家经常提到的普通计数模块与高速计数模块问题，以提供的公式，计算出接收设备所需要的电子频率，正确选型，以确保信号读取的准确。特别需要说明的是，并不是接收设备的开关频率越高越好，频率越高，接收设备对信号的频宽开的门就越大，抗干扰问题就越严重了，我曾经接到一个用户的电话，在汽车厂的运动控制系统中，接收的运动控制卡的接收频率是1MHz，其现场的抗干扰问题就困惑了他很长时间。
式编码器和增量式编码器的区别
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2进制编码（格雷码），这就称为n位编码器。这样的编码器是由光电码盘进行记忆的。
编码器比增量编码器更昂贵、更、更大。编码器由机械位置确定编码，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。型编码器有量程范围，适合用在一些特殊机床上。
增量编码器有一个缺点：即当发生电源故障时丢失轴位置。然而，对于编码器来说，即使发生电源故障也不丢失轴位置。可以输出各种代码，诸如二进制代码和 BCD 代码。
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），于是就有了编码器的出现。
从码盘技术划分 ---------
1) 增量式编码器
增量式码盘图
工作原理：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。
特点：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。缺点是一旦切断电源，会导致位置信息丢失。而且再次接通电源，需执行原点返回才能够重新开始运行。
比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。
适合工况：适用于数控机床及机械附件、机器人、自动装配机、自动生产线、纺织机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机等场景。可以说精度、稳定性都不错，价格又适宜，所以应用很广。
2) 编码器
*码盘图
工作原理：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，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数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，形成从2的零次方到2的n-1次方且2进制编码。码道数越多精度越大，目前国内已有17位、23位编码器。
特点：优点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出与位置相对应且数字码，不受停电、干扰的影响。也就是说，哪怕停电了，编码器只要上电就能知道自己现在所处的位置。缺点是结构、电路比较复杂，技术要求高。
适合工况：适用于特殊机床、纺织机械、灌溉机械、造纸印刷、水利闸门、机器人及机械手臂、精密测量设备、电梯等精密设备。编码器抗干扰特性、数据的可靠性更强一些，但价格也更加昂贵。
以上信息由专业从事角度编码器工作原理的苏州必力信光电于2024/7/6 8:30:35发布
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