海德漢HEIDEMHAIN編碼器ExN 10的工作原理

旋轉(zhuǎn)編碼器(rotary encoder)也稱為軸編碼器,，是將旋轉(zhuǎn)位置或旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成模擬或數(shù)字信號的機(jī)電設(shè)備,。一般裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)物體中垂直旋轉(zhuǎn)軸的一面。旋轉(zhuǎn)編碼器用在許多需要旋轉(zhuǎn)位置及速度的場合,，如工業(yè)控制,、機(jī)器人技術(shù)、鏡頭,、計算機(jī)輸入設(shè)備(如鼠標(biāo)及軌跡球)等,。旋轉(zhuǎn)編碼器可分為型(absolute)編碼器及增量型 (incrementa1)編碼器二種。增量型編碼器也稱作相對型編碼器(relative encoder),，利用檢測脈沖的方式來計算轉(zhuǎn)速及位置,，可輸出有關(guān)旋轉(zhuǎn)軸運動的信息，般會由其他設(shè)備或電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為速度,、距離,、每分鐘轉(zhuǎn)速或位置的信息，型編碼器會輸出旋轉(zhuǎn)軸的位置,，可視為一種角度傳感器,。

旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機(jī)電技術(shù)于一體的速度位移傳感器。當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器軸帶動光柵盤旋轉(zhuǎn)時,，經(jīng)發(fā)光元件發(fā)出的光被光柵盤狹維切割成斷續(xù)光線,，并被接收元件接收產(chǎn)生初始信號。該信號經(jīng)后繼電路處理后,，輸出脈沖或代碼信號,。其特點是體積小，重量輕,，品種多,，功能全，頻響高,，分辨能力高,，力矩小，耗能低，性能穩(wěn)定,，可靠使用壽命長等特點,。增量式編碼器

增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時，有相應(yīng)的相位輸出,。其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減,，需借助后部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn)。其計數(shù)起點可任意設(shè)定,，并可實現(xiàn)多圈的無限累加和測量,。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個脈沖的Z信號，作為參考機(jī)械零位,。當(dāng)脈沖已固定,，而需要提高分辨率時，可利用帶90度相位差A(yù),，B的兩路信號,，對原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻。

值編碼器

值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時,，有與位置一一對應(yīng)的代碼(二進(jìn)制,，BCD碼等)輸出，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,，而無需判向電路,。它有一個零位代碼，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測量時,，仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置地代碼,，并準(zhǔn)確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測量范圍為0~360度,，但特殊型號也可實現(xiàn)多圈測量,。正弦波編碼器

正弦波編碼器也屬于增量式編碼器，主要的區(qū)別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,，而不是數(shù)字量信號,。它的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領(lǐng)域的需要一用作電動機(jī)的反饋檢測元件。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上,，人們需要提高動態(tài)特性時可以采用這種編碼器,。

為了保證良好的電機(jī)控制性能，編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,，尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時候,，采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖，從許多方面來看都有問題,，當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn) (6000rpm)時,，傳輸和處理數(shù)字信號是困難的。在這種情況下，處理給伺服電機(jī)的信號所需帶寬(例如編碼器每轉(zhuǎn)脈沖為10000)將很容易地超過M2門限,，而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,，并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內(nèi)插法

海德漢HEIDEMHAIN編碼器ExN 10的工作原理