旋轉(zhuǎn)角度編碼器-角度編碼器-必力信光電(查看)

我們目前生產(chǎn)和使用的傳動(dòng)裝置大多采用的是半閉環(huán)控制方式，大多數(shù)的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家均將位置編碼器內(nèi)置于驅(qū)動(dòng)電機(jī)端部，間接測量執(zhí)行部件的實(shí)際位置或位移。

編碼器是一種光學(xué)式位置檢測元件，編碼盤直接裝在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，以測出軸的旋轉(zhuǎn)角度位置和速度變化，其輸出信號(hào)為電脈沖。

編碼器以讀出方式來分，有接觸式和非接觸式兩種。接觸式采用電刷輸出，電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。

編碼器以檢測原理來分，有光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。

編碼器以測量方式來分，有直線型編碼器（光柵尺、磁柵尺）、旋轉(zhuǎn)型編碼器。

編碼器以信號(hào)原理（刻度方法及信號(hào)輸出形式）來分，有增量型編碼器、型編碼器和混合式三種。

增量式編碼器分類

根據(jù)不同的工作原理和結(jié)構(gòu)，增量式編碼器可以分為以下幾類：

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光學(xué)增量式編碼器：采用光電二極管作為感應(yīng)器，通過光柵、光柵或光圓盤等光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的產(chǎn)生。光學(xué)增量式編碼器具有高分辨率和較高的精度，適用于要求較高的測量場景。

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磁性增量式編碼器：利用磁性材料和霍爾傳感器等磁敏元件來感知磁場變化，并將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)。磁性增量式編碼器具有較強(qiáng)的抗干擾能力和耐用性，適用于工業(yè)環(huán)境或高溫、高濕度等惡劣條件下的測量應(yīng)用。

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電容式增量式編碼器：利用電容變化來感知物體的位置和運(yùn)動(dòng)，通過電容傳感器將電容信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)。電容式增量式編碼器具有高靈敏度和精度，適用于微小位移或微觀測量。

嚴(yán)格地講，方波高只能做4倍頻，什么是角度編碼器，雖然有人用時(shí)差法可以分的更細(xì)，但那基本不是增量編碼器推薦的，更高的分頻要用增量脈沖信號(hào)是SIN/COS類正余弦的信號(hào)來做，后續(xù)電路可通過讀取波形相位的變化，用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來細(xì)分，5倍、10倍、20倍，甚至100倍以上，分好后再以方波波形輸出（PPR）。分頻的倍數(shù)實(shí)際是有限制的，首先，模數(shù)轉(zhuǎn)換有時(shí)間響應(yīng)問題，模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的度是一對(duì)矛盾，不可能細(xì)分，分的過細(xì)，高精度角度編碼器，響應(yīng)與度就有問題；其次，原編碼器的刻線精度，輸出的類正余弦信號(hào)本身一致性、波形度是有限的，分的過細(xì)，只會(huì)把原來碼盤的誤差暴露得更明顯，而帶來誤差。細(xì)分做起來容易，但要做好卻很難，其一方面取決于原始碼盤的刻線精度與輸出波形度，旋轉(zhuǎn)角度編碼器，另一方面取決于細(xì)分電路的響應(yīng)速度與分辨度。例如，德國的工業(yè)編碼器，推薦的佳細(xì)分是20倍，更高的細(xì)分是其推薦的精度更高的角度編碼器，但旋轉(zhuǎn)的速度是很低的。

一個(gè)增量編碼器細(xì)分后輸出A/B/Z方波的，角度編碼器，還可以再次4倍頻，但是請(qǐng)注意，細(xì)分對(duì)于編碼器的旋轉(zhuǎn)速度是有要求的，一般都較低。另外，如原始碼盤的刻線精度不高、波形不，或細(xì)分電路本身的限制，細(xì)分也許會(huì)波形嚴(yán)重失真，大小步，丟步等，選用及使用時(shí)需注意。

前面的問題：一個(gè)正余弦A/B輸出360PPR的增量編碼器，小分辨角度可能是0.01度（如果25倍分頻，且原始碼盤精度有保證）。

有些增量編碼器，其原始刻線可以是2048線（2的11次方，11位），通過16倍（4位）細(xì)分，得到15位PPR，再次4倍頻（2位），得到了17位（Bit）的分辨率，這就是有些日系編碼器的17位高位數(shù)編碼器的得來了，它一般就用“位，Bit”來表達(dá)分辨率了。這種日系的編碼器在較快速度時(shí)，內(nèi)部仍然要用未細(xì)分的低位信號(hào)來處理輸出的，要不然響應(yīng)就跟不上了，所以不要被它的“17位”迷惑了。

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