编码器工作原理.docx

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1、编码器工作原理中国传动网导语：如今编码器的厂家消费的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。工作原理由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度)，将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度，可通过比拟A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码

2、器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其本钱低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。分辨率-编码器以每旋转360度提供多少的通或者暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或者直接称多少线，一般在每转分度510000线。编码器主要作用它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，假如编码器与齿轮条或者螺旋丝杠结合在一起，可以用于测量直线位移。编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器

3、PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在以下方面:机床、材料加工、电动机反应系统和测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器外表上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘一样的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。一般地，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反应给变频器，进而调节变频器的输出数据。故障现象:1、旋转编码器坏(无输出)时，变频器不能正常工作，变得运行速

4、度很慢，而且一会儿变频器保护，显示PG断开.结合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接方式，必须与编码器pg的型号相对应。一般而言，编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口，因此选择适宜的pg卡型号或设置合理.编码器一般分为增量型与绝对型，它们存着最大的区别:在增量编码器的情况下，位置是从零位标记开场计算的脉冲数量确定的，而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里，每个位置的输出代码的读数是唯一的;因此，当电源断

5、开时，绝对型编码器并不与实际的位置别离。假如电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的;不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。如今编码器的厂家消费的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。编码器是把角位移或者直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或者绝缘区来表示代码的状态是1还是0;非接触式的承受敏感元件是光敏元件或者磁敏元件，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

6、0。按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间经过无关。旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或者停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的挪动，当来电工作时，编码器输出脉冲经过中，也不能有干扰而丧失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的消费结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点，

7、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。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，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。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大进步了。由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保连接很好，对于较复杂工况还要隔离，连接电缆芯

8、数多，由此带来众多不便和降低可靠性，因此，绝对编码器在多位数输出型，一般均选用串行输出或者总线型输出，德国消费的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI(同步串行输出)。多圈绝对式编码器。编码器消费厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘(或者多组齿轮，多组码盘)，在单圈编码的根底上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费力找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。0