什么是編碼器？
電(dian)(dian)機運行過程中，實時監(jian)測電(dian)(dian)流(liu)、轉速、轉軸的(de)圓周方向相(xiang)對位(wei)置等(deng)參數，確定電(dian)(dian)機本體(ti)及被拖動設(she)備狀(zhuang)態，進一步(bu)地實時控制電(dian)(dian)機和設(she)備的(de)運行狀(zhuang)況，從而實現伺服、調速等(deng)許多特定功(gong)能。
這(zhe)里，應用編碼器作為前(qian)端測(ce)量(liang)元件，不僅大大簡化了測(ce)量(liang)系統，而(er)且精密、可靠、功能強(qiang)大。
編(bian)碼(ma)器是(shi)一(yi)(yi)種將旋轉部件(jian)(jian)位置(zhi)、位移物理(li)量(liang)轉換成一(yi)(yi)串數字脈(mo)沖(chong)信號的旋轉式(shi)傳(chuan)感器，這些脈(mo)沖(chong)信號被(bei)控制系統(tong)采(cai)集、處理(li)，發出一(yi)(yi)系列指令，調(diao)整改變設備的運行(xing)狀態。如果編(bian)碼(ma)器與齒輪條或(huo)螺旋絲杠(gang)結合在一(yi)(yi)起，也可(ke)用于測量(liang)直線(xian)運動部件(jian)(jian)的位置(zhi)、位移物理(li)量(liang)。
編碼器
編碼器分類
編碼器基本分類
編(bian)碼(ma)器(qi)是一個機(ji)械與電子緊密結合的(de)精密測量器(qi)件，將信(xin)號或數(shu)據進行編(bian)碼(ma)、轉換，用以(yi)通訊、傳輸和(he)存儲的(de)信(xin)號數(shu)據。按照(zhao)不同(tong)的(de)特(te)征，編(bian)碼(ma)器(qi)分類(lei)情況如(ru)下：
● 碼(ma)(ma)盤和碼(ma)(ma)尺：直線位移轉換成(cheng)(cheng)電(dian)信號的編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)稱為碼(ma)(ma)尺，角位移轉換成(cheng)(cheng)電(dian)信的為碼(ma)(ma)盤。
● 絕對(dui)值型編(bian)碼器：以角度增量的(de)方式(shi)提供位(wei)置、角度和(he)圈數等信息，每個角度增量賦予唯一(yi)的(de)編(bian)碼。
●混合式絕對值編碼(ma)器：混合式絕對值編碼(ma)器輸出(chu)兩組信(xin)息(xi)(xi)：一(yi)組信(xin)息(xi)(xi)用于檢測磁(ci)極位置，帶有絕對信(xin)息(xi)(xi)功能(neng)；另一(yi)組則(ze)完(wan)全(quan)同(tong)增量式編碼(ma)器的輸出(chu)信(xin)息(xi)(xi)。
電機常用的編碼器
●增量型編碼器
直(zhi)接利用光電轉(zhuan)換原(yuan)理輸出(chu)三(san)組方(fang)波(bo)脈沖(chong)(chong)A、B和Z相(xiang)。A、B兩組脈沖(chong)(chong)相(xiang)位(wei)差90o，可(ke)(ke)方(fang)便地判斷出(chu)旋轉(zhuan)方(fang)向；Z相(xiang)每轉(zhuan)一個脈沖(chong)(chong)，用于(yu)基準(zhun)點定(ding)位(wei)。其(qi)優點：原(yuan)理構造簡(jian)單，機械平均壽(shou)命可(ke)(ke)在幾萬(wan)小時(shi)以(yi)上，抗(kang)干擾能力強，可(ke)(ke)靠性高(gao)，適(shi)合于(yu)長(chang)距(ju)離傳輸。缺點：無法輸出(chu)軸(zhou)轉(zhuan)動的絕對位(wei)置信息(xi)。
●絕對值型編碼器
直接輸出數(shu)字(zi)量的傳(chuan)感器，傳(chuan)感器圓(yuan)形(xing)碼盤(pan)(pan)上(shang)沿徑向有(you)(you)若干同心碼道(dao)(dao)，每(mei)條道(dao)(dao)上(shang)由透(tou)光和不透(tou)光的扇(shan)形(xing)區相間組(zu)成(cheng)，相鄰碼道(dao)(dao)的扇(shan)區數(shu)目是(shi)(shi)雙倍(bei)關系，碼盤(pan)(pan)上(shang)的碼道(dao)(dao)數(shu)就(jiu)是(shi)(shi)它的二進制(zhi)數(shu)碼的位(wei)數(shu)，在(zai)碼盤(pan)(pan)的一側(ce)(ce)是(shi)(shi)光源，另一側(ce)(ce)對應每(mei)一碼道(dao)(dao)有(you)(you)一光敏(min)元(yuan)件(jian)；當碼盤(pan)(pan)處于不同位(wei)置時，各(ge)光敏(min)元(yuan)件(jian)根據受光照與否(fou)轉換出相應的電平信號，形(xing)成(cheng)二進制(zhi)數(shu)。
這種編(bian)碼器(qi)的(de)(de)特(te)點是不要計數器(qi)，在(zai)轉(zhuan)軸的(de)(de)任意位(wei)置都(dou)可讀(du)出一個固定的(de)(de)與位(wei)置相(xiang)對應的(de)(de)數字碼。顯然，碼道越多，分(fen)辨率就(jiu)越高，對于一個具有 N位(wei)二進制(zhi)分(fen)辨率的(de)(de)編(bian)碼器(qi)，其碼盤必須有N條碼道。目(mu)前國內已有16位(wei)的(de)(de)絕對編(bian)碼器(qi)產品。
編碼器工作原理
由一(yi)個(ge)中心有(you)(you)軸的光電(dian)(dian)碼盤，其上(shang)有(you)(you)環形(xing)通、暗的刻線，有(you)(you)光電(dian)(dian)發(fa)射和接收(shou)器件讀取(qu)，獲得四組正弦(xian)波(bo)信號組合成A、B、C、D,每(mei)個(ge)正弦(xian)波(bo)相差(cha)90度相位差(cha)（相對于一(yi)個(ge)周波(bo)為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上(shang)，可增強穩定信號；另每(mei)轉輸(shu)出一(yi)個(ge)Z相脈沖以代表零位參考(kao)位。
編碼器結構
由于(yu)A、B兩相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)差90度，可(ke)通過(guo)比(bi)較A相(xiang)(xiang)在(zai)前(qian)還是B相(xiang)(xiang)在(zai)前(qian)，以判別編碼器(qi)的正轉與(yu)反轉，通過(guo)零(ling)位脈沖，可(ke)獲得(de)編碼器(qi)的零(ling)位參考(kao)位。
編(bian)碼器(qi)碼盤(pan)的(de)(de)材料(liao)有玻(bo)璃、金(jin)屬(shu)、塑料(liao)，玻(bo)璃碼盤(pan)是在玻(bo)璃上(shang)沉積很薄的(de)(de)刻線(xian)，其(qi)熱穩(wen)定性好，精度高，金(jin)屬(shu)碼盤(pan)直接以通和不(bu)通刻線(xian)，不(bu)易碎，但由于金(jin)屬(shu)有一(yi)(yi)定的(de)(de)厚度，精度就有限(xian)制(zhi)，其(qi)熱穩(wen)定性就要比玻(bo)璃的(de)(de)差一(yi)(yi)個數(shu)量級，塑料(liao)碼盤(pan)是經濟型(xing)的(de)(de)，其(qi)成本低，但精度、熱穩(wen)定性、壽命(ming)均要差一(yi)(yi)些(xie)。
分(fen)(fen)辨率(lv)—編(bian)碼器以每旋轉360度提供多少的通或(huo)暗刻線(xian)稱為(wei)分(fen)(fen)辨率(lv)，也稱解析分(fen)(fen)度、或(huo)直接(jie)稱多少線(xian)，一(yi)般在每轉分(fen)(fen)度5~10000線(xian)。
編碼器
位置測量(liang)及反(fan)饋控制原理(li)
在(zai)電(dian)梯、機床(chuang)、材料加工、電(dian)動機反饋系(xi)統(tong)以及(ji)測量和(he)控制設備中，編碼(ma)器占(zhan)領著極其重要的(de)地位(wei)。編碼(ma)器運用光(guang)(guang)柵和(he)紅外光(guang)(guang)源(yuan)通過接收器將(jiang)光(guang)(guang)信號(hao)轉換(huan)成TTL（HTL）的(de)電(dian)信號(hao)，通過對TTL電(dian)平頻(pin)率和(he)高(gao)電(dian)平個數(shu)的(de)分析，直(zhi)觀地反映出電(dian)機的(de)旋(xuan)轉角度和(he)旋(xuan)轉位(wei)置(zhi)。
由于角度(du)和(he)位(wei)置都可以精(jing)確的(de)測(ce)量，所以可以將編碼器(qi)和(he)變頻器(qi)組(zu)成閉(bi)環控制系統，將控制更(geng)加精(jing)確化，這也是為什么(me)(me)電梯、機床等(deng)能(neng)這么(me)(me)精(jing)確使用(yong)的(de)原因所在。
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