編碼器是如何工作的？

編碼器是一種將信號(hào)如比特流或數(shù)據(jù)編譯并轉(zhuǎn)換為可用于通信、傳輸和存儲(chǔ)的波形的設(shè)備。編碼器將角位移或線位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，前者稱(chēng)為碼盤(pán)，后者稱(chēng)為碼尺。今天，西安Hengstler編碼器代理西安德伍拓為大家全方位解析編碼器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及各種類(lèi)型編碼器的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。

Hengstler編碼器主要由碼盤(pán)圓光柵、指示光柵、本體、發(fā)光器件、光敏器件等部件組成。

1) 圓形網(wǎng)格由涂在透明材料或金屬材料上的放射狀明暗條紋組成。相鄰條帶的間距稱(chēng)為光柵段，圍繞光柵整個(gè)周長(zhǎng)的光柵段數(shù)為編碼器的脈沖計(jì)數(shù)分辨率）。

2) 顯示網(wǎng)格是一塊固定網(wǎng)格，但窗條網(wǎng)格和圓形網(wǎng)格完全相同。

3) 機(jī)身是安裝圓形網(wǎng)格、顯示網(wǎng)格和其他組件的支架。

4) 發(fā)光裝置通常是紅外發(fā)光管。

5) 光敏器件為高頻光敏元件；通常有硅光電池和光電晶體管。

根據(jù)工作原理，編碼器可分為兩類(lèi)：增量編碼器和絕對(duì)值編碼器。

增量編碼器

1、增量編碼器將位移轉(zhuǎn)換為周期性電信號(hào)，然后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖，脈沖數(shù)表示位移的大小。

2、工作原理圖


3、增量編碼器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：

1）高精度可使用倍頻電路進(jìn)一步提高精度）；

2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，既適用于角度測(cè)量，也適用于速度測(cè)量，無(wú)需接觸測(cè)量，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)

缺陷：

啟動(dòng)機(jī)器后，要做的第一件事是搜索零。在脈沖傳輸過(guò)程中，由干擾引起的累積誤差要求限制計(jì)數(shù)器和速度。

4、使用注意事項(xiàng)

1）考慮零尋優(yōu)問(wèn)題。

2）考慮由干擾引起的可能累積誤差

3）考慮最大速度與分辨率之間的矛盾

4）考慮計(jì)數(shù)器溢出問(wèn)題

絕對(duì)值編碼器

1、絕對(duì)值脈沖編碼器盤(pán)是一種絕對(duì)角位置檢測(cè)裝置。其位置輸出信號(hào)是某一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，表示換檔后達(dá)到的絕對(duì)位置。使用起點(diǎn)和終點(diǎn)絕對(duì)位置的數(shù)字信號(hào)，操作后，可以獲得位移量。

2、結(jié)構(gòu)的三部分：旋轉(zhuǎn)碼盤(pán)、光源和光敏元件。光學(xué)碼跡，每個(gè)碼跡按照一定的規(guī)則分布，有透明和不透明的區(qū)域。


3、原則

光源發(fā)出的光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，被狹縫后面的光敏元件接收，輸出為“1”，當(dāng)被不透明區(qū)域阻擋時(shí)，光敏元件的輸出為“0”。每個(gè)代碼通道的輸出代碼組合表示代碼輪的角度位置。

4、絕對(duì)值碼盤(pán)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：

1) 精度高，無(wú)接觸，使用壽命長(zhǎng)

2) 啟動(dòng)期間不需要重新定位

3) 無(wú)累積誤差

4) 不需要計(jì)數(shù)器，允許的速度很高。

缺陷：

1) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大

2) 昂貴的

5、使用注意事項(xiàng)

1) 電源應(yīng)可靠，長(zhǎng)期傳輸時(shí)注意電壓降

2) 考慮處理位錯(cuò)誤

3) 考慮過(guò)零點(diǎn)的處理

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