德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器（encoder）是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊,、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備,。編碼器把角位移或直線(xiàn)位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),，前者稱(chēng)為碼盤(pán)，后者稱(chēng)為碼尺,。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類(lèi),。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān),。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器可按以下方式來(lái)分類(lèi)。
1,、按碼盤(pán)的刻孔方式不同分類(lèi)
（1）增量型：就是每轉(zhuǎn)過(guò)單位的角度就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)(也有發(fā)正余弦信號(hào),，然后對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，斬波出頻率更高的脈沖),，通常為A相、B相,、Z相輸出,，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過(guò)取A相,、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻,；Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個(gè)脈沖,。
（2）值型：就是對(duì)應(yīng)一圈,，每個(gè)基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個(gè)*與該角度對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值，通過(guò)外部記圈器件可以進(jìn)行多個(gè)位置的記錄和測(cè)量,。
2,、按信號(hào)的輸出類(lèi)型分為：電壓輸出、集電極開(kāi)路輸出,、推拉互補(bǔ)輸出和長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)輸出。
3,、以編碼器機(jī)械安裝形式分類(lèi)
（1）有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等,。
（2）軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等,。
4,、以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點(diǎn)電刷式,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢常見(jiàn)故障
1,、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形,。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2,、編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率 zui高,，維修中經(jīng)常遇到，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素,。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良,，這時(shí)需更換電纜或接頭,。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊,，造成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路,，這時(shí)需卡緊電纜,。
3、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過(guò)低,， 通常不能低于4.75V,，造成過(guò)低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時(shí)需檢修電源或更換電纜,。
4、式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報(bào)警,，這時(shí)需更換電池,，如果參考點(diǎn)位置記憶丟失，還須執(zhí)行重回參考點(diǎn)操作,。
5、編碼器電纜屏蔽線(xiàn)未接或脫落：這會(huì)引入干擾信號(hào),，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準(zhǔn)確性,，必須保證屏蔽線(xiàn)可靠的焊接及接地。
6,、編碼器安裝松動(dòng)：這種故障會(huì)影響位置控制 精度，造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差,，甚至剛一開(kāi)機(jī)即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過(guò)載報(bào)警,，請(qǐng)?zhí)貏e注意,。
7,、光柵污染 這會(huì)使信號(hào)輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢安裝使用
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝使用：
型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝有高速端安裝,、低速端安裝、輔助機(jī)械裝置安裝等多種形式,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢高速端安裝：安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端（或齒輪連接），此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,，由于多圈編碼器有4096圈,，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)在此量程范圍內(nèi)，可充分用足量程而提高分辨率,，缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)減速齒輪后，來(lái)回程有齒輪間隙誤差,，一般用于單向高精度控制定位,，例如軋鋼的輥縫控制,。另外編碼器直接安裝于高速端，馬達(dá)抖動(dòng)須較小,，不然易損壞編碼器。
低速端安裝：安裝于減速齒輪后,，如卷?yè)P(yáng)鋼絲繩卷筒的軸端或zui后一節(jié)減速齒輪軸端，此方法已無(wú)齒輪來(lái)回程間隙,，測(cè)量較直接,，精度較高,，此方法一般測(cè)量長(zhǎng)距離定位,，例如各種提升設(shè)備，送料小車(chē)定位等,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢輔助機(jī)械安裝：
常用的有齒輪齒條,、鏈條皮帶、摩擦轉(zhuǎn)輪,、收繩機(jī)械等。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢接線(xiàn)方法
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,，它將被測(cè)的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（高速脈沖信號(hào)）,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器如以信號(hào)原理來(lái)分，有增量型編碼器,，型編碼器。
我們通常用的是增量型編碼器,，可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),，以獲得測(cè)量結(jié)果。不同型號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器,，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A,、B、Z三相脈沖,，有的只有A,、B相兩相,，zui簡(jiǎn)單的只有A相,。
編碼器有5條引線(xiàn),，其中3條是脈沖輸出線(xiàn),，1條是COM端線(xiàn)，1條是電源線(xiàn)（OC門(mén)輸出型）,。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源,。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接,。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接,，A,、B,、Z兩相脈沖輸出線(xiàn)直接與PLC的輸入端連接，A,、B為相差90度的脈沖，Z相信號(hào)在編碼器旋轉(zhuǎn)一圈只有一個(gè)脈沖,，通常用來(lái)做零點(diǎn)的依據(jù)，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間,。旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線(xiàn),，使用時(shí)要將屏蔽線(xiàn)接地,，提高抗干擾性,。
編碼器-----------PLC
A-----------------X0
B-----------------X1
Z------------------X2
+24V------------+24V
COM------------- -24V-----------COM
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢工作原理
由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通,、暗的刻線(xiàn),，有光電發(fā)射和接收器件讀取,，獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B,、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度）,，將C,、D信號(hào)反向，疊加在A,、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào),；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A,、B兩相相差90度,，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前,，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖,，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃,、金屬、塑料,，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線(xiàn)，其熱穩(wěn)定性好,，精度高，金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線(xiàn),，不易碎，但由于金屬有一定的厚度,，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí),，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低,，但精度,、熱穩(wěn)定性,、壽命均要差一些,。
分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線(xiàn)稱(chēng)為分辨率,，也稱(chēng)解析分度、或直接稱(chēng)多少線(xiàn),，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線(xiàn)。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢光電編碼器
優(yōu)點(diǎn)：體積小,，精密，本身分辨度可以很高,，無(wú)接觸無(wú)磨損;同一品種既可檢測(cè)角度位移，又可在機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測(cè)直線(xiàn)位移;多圈光電編碼器可以檢測(cè)相當(dāng)長(zhǎng)量程的直線(xiàn)位移(如25位多圈),。壽命長(zhǎng)，安裝隨意,，接口形式豐富,，價(jià)格合理。成熟技術(shù),，多年前已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。
缺點(diǎn)：精密但對(duì)戶(hù)外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的保護(hù)要求；量測(cè)直線(xiàn)位移需依賴(lài)機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換,，需消除機(jī)械間隙帶來(lái)的誤差,；檢測(cè)軌道運(yùn)行物體難以克服滑差。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢靜磁柵編碼器
優(yōu)點(diǎn)：體積適中,，直接測(cè)量直線(xiàn)位移，數(shù)字編碼,，理論量程沒(méi)有限制；無(wú)接觸無(wú)磨損,，抗惡劣環(huán)境，可水下1000米使用,；接口形式豐富，量測(cè)方式多樣,；價(jià)格尚能接受。
缺點(diǎn)：分辨度1mm不高,；測(cè)量直線(xiàn)和角度要使用不同品種；不適于在精小處實(shí)施位移檢測(cè)（大于260毫米）,。
選型注意
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢應(yīng)注意三方面的參數(shù)：
1,、械安裝尺寸：包括定位止口，軸徑,，安裝孔位;電纜出線(xiàn)方式;安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿(mǎn)足要求。
2,、分辨率：即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)，是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用精度要求,。
3、電氣接口：編碼器輸出方式常見(jiàn)有推拉輸出(F型HTL格式),，電壓輸出(E)，集電極開(kāi)路(C,，常見(jiàn)C為NPN型管輸出,，C2為PNP型管輸出),，長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢主要作用
它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器,，這些脈沖能用來(lái)控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,，也可用于測(cè)量直線(xiàn)位移,。
編碼器產(chǎn)生電信號(hào)后由數(shù)控制置CNC,、可編程邏輯控制器PLC,、控制系統(tǒng)等來(lái)處理。這些傳感器主要應(yīng)用在下列方面：機(jī)床,、材料加工,、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制設(shè)備,。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤(pán)的旋轉(zhuǎn),，該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的,。此系統(tǒng)全部用一個(gè)紅外光源垂直照射,，這樣光就把盤(pán)子上的圖像投射到接收器表面上,，該接收器覆蓋著一層光柵,，稱(chēng)為準(zhǔn)直儀,，它具有和光盤(pán)相同的窗口,。接收器的工作是感受光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化,，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化,。一般地,，旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個(gè)速度信號(hào),，這個(gè)信號(hào)要反饋給變頻器,，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù),。故障現(xiàn)象：1,、旋轉(zhuǎn)編碼器壞（無(wú)輸出）時(shí),，變頻器不能正常工作,，變得運(yùn)行速度很慢,，而且一會(huì)兒變頻器保護(hù),，顯示“PG斷開(kāi)”...聯(lián)合動(dòng)作才能起作用,。要使電信號(hào)上升到較高電平,，并產(chǎn)生沒(méi)有任何干擾的方波脈沖,，這就必須用電子電路來(lái)處理。編碼器pg接線(xiàn)與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式,，必須與編碼器pg的型號(hào)相對(duì)應(yīng)。一般而言,，編碼器pg型號(hào)分差動(dòng)輸出,、集電極開(kāi)路輸出和推挽輸出三種,，其信號(hào)的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口，因此選擇合適的pg卡型號(hào)或者設(shè)置合理.
編碼器一般分為增量型與型,，它們存著zui大的區(qū)別：在增量編碼器的情況下，位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,，而型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的,。在一圈里,，每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是*的,； 因此,，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，型編碼器并不與實(shí)際的位置分離,。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的,，有效的,； 不像增量編碼器那樣，必須去尋找零位標(biāo)記,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全,，一般都是的,，如電梯型編碼器,、機(jī)床編碼器,、伺服電機(jī)型編碼器等,，并且編碼器都是智能型的,，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢編碼器是把角位移或直線(xiàn)位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置,。前者成為碼盤(pán),，后者稱(chēng)碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出,，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)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(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”,。
德國(guó)HEIDENHAIN海德漢按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類(lèi)。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān),。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖,，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置,，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí),，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置,。這樣,，當(dāng)停電后,，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí),，編碼器輸出脈沖過(guò)程中,，也不能有干擾而丟失脈沖,，不然,，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的,，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道,。解決的方法是增加參考點(diǎn),，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn),，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置,。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的,。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn),，開(kāi)機(jī)找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的,，它不受停電,、干擾的影響。
編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的*性,，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn),，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置,，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,，編碼器的抗干擾特性,、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了,。
由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。型編碼器因其高精度,，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出,，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離,，連接電纜芯數(shù)多,，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性,，因此,，編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線(xiàn)型輸出,，德國(guó)生產(chǎn)的型編碼器串行輸出zui常用的是SSI（同步串行輸出）,。
多圈式編碼器,。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,，當(dāng)中心碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪,，多組碼盤(pán)）,，在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的編碼器就稱(chēng)為多圈式編碼器,，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,，每個(gè)位置編碼*不重復(fù)，而無(wú)需記憶,。多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大,，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。多圈式編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯,，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中,。