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(hào)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(chǎng)合,，如工業(yè)控制、機(jī)器人技術(shù),、鏡頭,、計(jì)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(duì)型編碼器(relative encoder),，利用檢測(cè)脈沖的方式來計(jì)算轉(zhuǎn)速及位置，可輸出有關(guān)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的信息,，般會(huì)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(huì)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(dòng)光柵盤旋轉(zhuǎn)時(shí),，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(hào),。該信號(hào)經(jīng)后繼電路處理后,，輸出脈沖或代碼信號(hào)。其特點(diǎn)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(zhǎng)等特點(diǎn),。增量式編碼器

增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時(shí),，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(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn),。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)可任意設(shè)定，并可實(shí)現(xiàn)多圈的無限累加和測(cè)量,。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)脈沖的Z信號(hào),，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(shí),，可利用帶90度相位差A(yù)，B的兩路信號(hào),，對(duì)原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻,。

值編碼器

值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時(shí)，有與位置一一對(duì)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(gè)零位代碼,，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測(cè)量時(shí)，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(cè)量范圍為0~360度,，但特殊型號(hào)也可實(shí)現(xiàn)多圈測(cè)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(hào)是正弦波模擬量信號(hào),，而不是數(shù)字量信號(hào)。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(dòng)機(jī)的反饋檢測(cè)元件,。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上,，人們需要提高動(dòng)態(tài)特性時(shí)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(hào)必須能夠提供大量的脈沖,，尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時(shí)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(shí)，傳輸和處理數(shù)字信號(hào)是困難的,。在這種情況下,，處理給伺服電機(jī)的信號(hào)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(hào)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(hào)的內(nèi)插法

海德漢HEIDEMHAIN編碼器ExN 10的工作原理