增量编码器 角度-角度编码器-苏州必力信光电

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,旋转角度编码器,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,增量编码器 角度,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。










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,角度编码器,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,编码器 测角度,其现场的抗干扰问题就困惑了他很长时间。






什么是编码器?

编码器是一种用于测量和控制运动的传感器设备,通常由一个光电元件和电子设备组成。它通过光电检测和数字信号处理将运动转换成数字信号,实现控制和监测的目的。

编码器的种类

编码器根据其测量范围和测量原理的不同可以分为:旋转编码器、线性编码器、角度编码器、光学编码器、磁编码器、光栅编码器等多种类型。




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