编码器的区分 点击：21591 | 回复：197
发表于：2007-08-29 14:57:00
68楼
咱来个图文并茂的。
一般而言，ENCODER（编码器）可分为增量型及绝对值型两种。增量型ENCODER。通常选用不外乎分为下列几项基本要点：
一、选择解析（P/R）如本公司10、20、30、40、50、60、100……2500、5000P/R
二、确定输出相为A相、AB相或ABZ相；
三、输出信号为VOLTAGE（电压型）、OPEN-COLLECT（电流型或集电极开路型）、LINE DRIVER（长线驱动型或线性差动型）、PUSH-PULL（推拉型）；
四、供应电源：DC5V、8~26Vdc、others；
五、外型尺寸：单轴心型、中空孔型、双轴心型，其它特殊规格；
六、环境特性：判定使用于室温或低温，高温，及现场环境是否有粉尘、棉絮、油污、油气、铁屑及其它特殊环境，选择适当等级之产品；
七、机械结构：连结机构是否有使用连轴器连接ENCODER运转，如果是利用ENCODER的轴心与链条或滑轮，时规皮带联结，请选择10mm以上之轴心型或中孔型ENCODER，另外尚须考虑机器本身是否有高振动及冲击情型，马达转速是否于规格内........
以上的基本叙述为较笼统的选择，如果要精确运用ENCODER的功能，必须先确认想要的用途后，再搭配基本选用要点及周边控制设备，方可达到自动控制及量测之功效。
贰、
自动量测依用途可归成“长度、角度、速度、流量”等四大类，如果用途选项确定后，即可依简单的物理计算公式求得所需之解析值（P/R），于此我们仅就业界常用之长度及角度两大项加以叙述如下：
共通事项：间隙误差暂不考虑
a、ENCODER与滚珠道螺杆联结，节距（周长）规格设定为一转5mm；
b、ENCODER与齿排联结，每转周长设定为10mm；
例如：
长度，位移，高低，定寸公式为：圆周长（mm）÷要求之精度（mm）=解析（P/R）
某钢板裁切机器，搭配状况A螺杆，希望设计出一部裁切公差为0.01mm之机器，请问，该机器应选用多少解析值（P/R）之ENCODER？
角度公式………………360度÷要求之角度精度=解析（P/R）
叁：
于ENCODER产品的目录，可以看见一些较不为人注意的项目，兹解释如下：
最高容许转数：因编码器是由机械体，轴承，光罩片，电子板组合而成，因此于机构上必须顾虑到整体完成品耐震力，及轴承本身最高容许转数，因而订出一个基本容许值。
最大响应频率：ENCODER的ON/OFF信号动作，主要由一对红外线二极体组成，而此种产品有一定的反应速度，称之为最大响应频率。
以上两项规格不可以相互超越，由下列相关公工可知：
最大响应频率=解析×转速
输出相：
我们于目录上可以看到A，AB，ABZ及其反相信号，它们又代表什么呢？于此我们仅此就实务上论述，平常我们于日常生活中，不论走路或开车常会有前进或后退，爬上，爬下及过马路必须依交通标志行进之情形，而机器的世界中，就是不停的重覆以上动作，如果让机器准确无误工作，就必须有一套基本规章，如下所述：
A相：代表机器只能一直前进或后退，如输送带，手扶梯；
AB相：代表机器可以前进或后退，如电梯，往覆式喷涂机……一般业都称此种信号为正逆转控制或加减算；
Z相：代表固定时间或位置信号，有如交通黄灯，自动化业都一般应于机械原点校正或马达转速计算。
输出信号：
部分人对此定义常有一些困惑，其中因各家制造厂规格有些差异，对此仅简单叙述：
VOLTAGE：配合标准型计数器及电脑系列，选用此规格。
OPEN-COLLECT：可任意使用于NPN或PNP系统回路，且信号输送情形较VOLTAGE佳；
LINE DRIVER：一般使用于远距离信号与传输及发讯较强之场合用，抗干扰性佳；
供应电源：依据搭配控制器所能提供及ENCODER之规格选用机械特性及环境考量；因包含内容太广，于此暂不陈述。
绝对值编码器有不同的输出码：GRAY 格雷码，BCD码等。输出无读取误差，每个位置输出码值不同，可掉电记忆，所以用于定位场合多。如：用于CNC刀塔记忆刀的位置等
发表于：2007-09-20 16:51:00
75楼
编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。
增 量 型 编 码 器 (旋转型)
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，可通过比较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，其成本低，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度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
信号输出:
信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
增量式编码器的问题：
增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决。
增量型编码器的一般应用:
测速，测转动方向，测移动角度、距离(相对)。
绝对型编码器（旋转型）
绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电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是唯一的，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、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产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（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础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劲找零点， 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。
如需要资料请留下详细地址.姓名.邮编或请发E-MAIL：zhangwei_qp@sina.com
增 量 型 编 码 器 (旋转型)
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，可通过比较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，其成本低，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度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
信号输出:
信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
增量式编码器的问题：
增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决。
增量型编码器的一般应用:
测速，测转动方向，测移动角度、距离(相对)。
绝对型编码器（旋转型）
绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电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是唯一的，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、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产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（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础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劲找零点， 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。
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