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HENGSTLER旋轉(zhuǎn)編碼器,，亨氏樂轉(zhuǎn)編碼器

單圈分辨率13-17位

多圈分辨率12位

增量信號正弦/余弦1Vpp

增量信號線數(shù)2048

3dB截止頻率500kHZ

精度35"

重復(fù)性7"

電氣連接電纜，軸向或徑向

報警輸出報警位(SSI)

警告位和報警位(BiSS)

機械

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0521110ENCODERRI36-O/2500AR.31KA-D0

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0521117ENCODERRI36-O/10ER.31KB

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0521123ENCODERRI36-O/256AR.31RB

0521126ENCODERRI36-O/10ER.31KB-D0

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0521132ENCODERRI36-O/20AS.31RB

0521134ENCODERRI36-O/2500AR.31RB

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0521043ENCODERRI41-O/128ER.11KB

0521048ENCODERRI41-O/250ER.11KB

0521056ENCODERRI41-O/20ER.11KB

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RI36-O/2000AR.31RA

RI36-O/2000AR.31RA

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RF538192/C190A

RI58-D/5000EF47IF

旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速并配合PWM技術(shù)可以實現(xiàn)快速調(diào)速的裝置,，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過光電轉(zhuǎn)換,，可將輸出軸的角位移、角速度等機械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出（REP）,。

分為單路輸出和雙路輸出兩種,。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等,。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖,，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉(zhuǎn)速,，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向,。

簡介

按信號的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開路輸出,、推拉互補輸出和長線驅(qū)動輸出

形式分類

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。

軸套型：軸套型又可分為半空型,、全空型和大口徑型等,。

以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點電刷式,。

按碼盤的刻孔方式不同分類編碼器可分為增量式和式兩類,。

增量式BEN編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小,。式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān),，而與測量的中間過程無關(guān),。

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖，通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置,，當(dāng)編碼器不動或停電時，依靠計數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置,。這樣,，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動,，當(dāng)來電工作時,，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖,，不然,，計數(shù)設(shè)備記憶的零點就會偏移,，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道,。

解決的方法是增加參考點,，編碼器每經(jīng)過參考點，將參考位置修正進(jìn)計數(shù)設(shè)備的記憶位置,。在參考點以前,，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,，開機找零等方法。

比如,，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,，它在找參考零點,，然后才工作。

這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,，甚至不允許開機找零（開機后就要知道準(zhǔn)確位置）,，于是就有了編碼器的出現(xiàn)。

型旋轉(zhuǎn)光電編碼器,，因其每一個位置唯1,、抗干擾、無需掉電記憶,，已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度,、長度測量和定位控制。

編碼器光碼盤上有許多道刻線,，每道刻線依次以2線,、4線、8線,、16線編排,，這樣，在編碼器的每一個位置,，通過讀取每道刻線的通,、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯1的2進(jìn)制編碼（格雷碼）,，這就稱為n位編碼器,。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的，它不受停電,、干擾的影響,。

編碼器由機械位置決定的每個位置的唯1性,，它無需記憶，無需找參考點,，而且不用一直計數(shù),，什么時候需要知道位置，什么時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，其每一位輸出信號必須確保連接很好,，對于較復(fù)雜工況還要隔離,，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來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型輸出,，德國生產(chǎn)的型編碼器串行輸出常用的是SSI（同步串行輸出）

工作原理編輯

由一個中心有軸的光電碼盤,，其上有環(huán)形通、暗的刻線,，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A,、B、C,、D,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度）,，將C、D信號反向,，疊加在A,、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號,；另每轉(zhuǎn)輸出一個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),，通過零位脈沖,，可獲得編碼器的零位參考位,。

編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬,、塑料,，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好,，精度高,，金屬碼盤直接以通和不通刻線，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數(shù)量級,，塑料碼盤是經(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稱為分辨率,，也稱解析分度,、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線

特點編輯

旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機電技術(shù)于一體的速度位移傳感器,。

信號輸出編輯

信號輸出有正弦波（電流或電壓）,方波（TTL,、HTL）,集電極開路（PNP、NPN）,推拉式多種形式,，其中TTL為長線差分驅(qū)動（對稱A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱推拉式,、推挽式輸出，編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對應(yīng),。

信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數(shù)器,、PLC、計算機,，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,，開關(guān)頻率有低有高。

如單相聯(lián)接,，用于單方向計數(shù),，單方向測速。

A.B兩相聯(lián)接,，用于正反向計數(shù),、判斷正反向和測速。

A、B,、Z三相聯(lián)接,，用于帶參考位修正的位置測量。

A,、A-,，B、B-,，Z,、Z-連接，由于帶有對稱負(fù)信號的連接,，在后續(xù)的差分輸入電路中,，將共模噪聲抑制，只取有用的差模信號,，因此其抗干擾能力強,，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。

對于TTL的帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器,，信號傳輸距離可達(dá)150米,。

旋轉(zhuǎn)編碼器由精密器件構(gòu)成，故當(dāng)受到較大的沖擊時,，可能會損壞內(nèi)部功能,，使用上應(yīng)充分注意。

注意事項

安裝

安裝時不要給軸施加直接的沖擊,。

編碼器軸與機器的連接,，應(yīng)使用柔性連接器。在軸上裝連接器時,，不要硬壓入,。即使使用連接器，因安裝不良,，也有可能給軸加上比允許負(fù)荷還大的負(fù)荷,，或造成撥芯現(xiàn)象，因此,，要特別注意,。

軸承壽命與使用條件有關(guān)，受軸承荷重的影響特別大,。如軸承負(fù)荷比規(guī)定荷重小,，可大大延長軸承壽命。

不要將旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行拆解,，這樣做將有損防油和防滴性能,。防滴型產(chǎn)品不宜長期浸在水、油中，表面有水,、油時應(yīng)擦拭干凈,。

振動

加在旋轉(zhuǎn)編碼器上的振動，往往會成為誤脈沖發(fā)生的原因,。因此，應(yīng)對設(shè)置場所,、安裝場所加以注意,。每轉(zhuǎn)發(fā)生的脈沖數(shù)越多，旋轉(zhuǎn)槽圓盤的槽孔間隔越窄,，越易受到振動的影響,。在低速旋轉(zhuǎn)或停止時，加在軸或本體上的振動使旋轉(zhuǎn)槽圓盤抖動,，可能會發(fā)生誤脈沖,。

關(guān)于配線和連接

誤配線，可能會損壞內(nèi)部回路,，故在配線時應(yīng)充分注意：

配線應(yīng)在電源OFF狀態(tài)下進(jìn)行,，電源接通時，若輸出線接觸電源,，則有時會損壞輸出回路,。

若配線錯誤，則有時會損壞內(nèi)部回路,，所以配線時應(yīng)充分注意電源的極性等,。

若和高壓線、動力線并行配線,，則有時會受到感應(yīng)造成誤動作成損壞,，所以要分離開另行配線。

延長電線時,，應(yīng)在10m以下,。并且由于電線的分布容量，波形的上升,、下降時間會較長,，有問題時，采用施密特回路等對波形進(jìn)行整形,。

為了避免感應(yīng)噪聲等,，要盡量用短距離配線。向集成電路輸入時,，特別需要注意,。

電線延長時，因?qū)w電阻及線間電容的影響，波形的上升,、下降時間加長,，容易產(chǎn)生信號間的干擾（串音），因此應(yīng)用電阻小,、線間電容低的電線（雙絞線,、屏蔽線）。

對于HTL的帶有對稱負(fù)信號輸出的編碼器,，信號傳輸距離可達(dá)300米

原理特點編輯

旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機電技術(shù)于一體的速度位移傳感器,。

增量式

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

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)機后再開機重新測量時,，仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機位置地代碼,，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

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－用作電動機的反饋檢測元件。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MHz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,，它為旋轉(zhuǎn)角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,，例如可從每轉(zhuǎn)1024個正弦波編碼器中,，獲得每轉(zhuǎn)超過1000，000個脈沖,。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠,。內(nèi)插倍頻需由二次系統(tǒng)完成[1]。

輸出信號

信號序列

一般編碼器輸出信號除A,、B兩相（A,、B兩通道的信號序列相位差為90度）外，每轉(zhuǎn)一圈還輸出一個零位脈沖Z,。

當(dāng)主軸以順時針方向旋轉(zhuǎn)時,，按下圖輸出脈沖，A通道信號位于B通道之前,；當(dāng)主軸逆時針旋轉(zhuǎn)時,，A通道信號則位于B通道之后。從而由此判斷主軸是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),。

正弦輸出編碼器輸出的差分信號如下圖所示：

零位信號

編碼器每旋轉(zhuǎn)一周發(fā)一個脈沖,，稱之為零位脈沖或標(biāo)識脈沖，零位脈沖用于決定零位置或標(biāo)識位置,。要準(zhǔn)確測量零位脈沖,，不論旋轉(zhuǎn)方向，零位脈沖均被作為兩個通道的高位組合輸出,。由于通道之間的相位差的存在,，零位脈沖僅為脈沖長度的一半。

預(yù)警信號

有的編碼器還有報警信號輸出,，可以對電源故障,，發(fā)光二極管故障進(jìn)行報警,，以便用戶及時更換編碼器。

NPN/PNP開路集電極輸出（NPN/PNPOpenCollector)

NPN開路集電極輸出

NPN開路集電極輸出

基本的輸出方式,，抗干擾能力差,，輸出有效距離短。在旋轉(zhuǎn)編碼器中用于增量型編碼器輸出,，現(xiàn)已較少使用,。

傳輸介質(zhì)：所有導(dǎo)線，光纖,，無線電

高頻特性：佳

線驅(qū)動（TTL/RS422）

對稱的正負(fù)信號輸出,，抗干擾能力強，大傳輸距離1000m.

傳輸介質(zhì)：雙絞線

高頻特性：佳

在旋轉(zhuǎn)編碼器乃至現(xiàn)今工業(yè)控制系統(tǒng)作為電氣連接接口使用非常普遍,。

推挽輸出（Push-Pull)

組合了PNP和NPN兩種輸出,，對稱的正負(fù)信號輸出，可以方便地駁接單端接收,，抗干擾能力強,，（差分接收）；大傳輸距離100m,。

傳輸介質(zhì)：雙絞線（差分接收）,；所有導(dǎo)線，光纖,，無線電（單端接收）,。

高頻特性：好

其它

其它的接口方式還有RS232（C），RS485以及編碼器常用的SSI,，各種現(xiàn)場總路線（如Profibus,Devicenet,CANopen等）[1],。

常用術(shù)語

輸出脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)

旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)一圈所輸出的脈沖數(shù)發(fā)，對于光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器,，通常與旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)部的光柵的槽數(shù)相同（也可在電路上使輸出脈沖數(shù)增加到槽數(shù)的2倍4倍）,。

分辨率

分辨率表示旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸旋轉(zhuǎn)一周，讀出位置數(shù)據(jù)的大等分?jǐn)?shù),。值型不以脈沖形式輸出,，而以代碼形式表示當(dāng)前主軸位置（角度）。與增量型不同,，相當(dāng)于增量型的“輸出脈沖/轉(zhuǎn)”,。

光柵

光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器，其光柵有金屬和玻璃兩種,。如是金屬制的,，開有通光孔槽；如是玻璃制的,，是在玻璃表面涂了一層遮光膜,，在此上面沒有透明線條（槽）,。槽數(shù)少的場合，可在金屬圓盤上用沖床加工或腐蝕法開槽,。在耐沖擊型編碼器上使用了金屬的光柵,，它與金屬制的光柵相比不耐沖擊，因此在使用上請注意,，不要將沖擊直接施加于編碼器上,。

大響應(yīng)頻率是在1秒內(nèi)能響應(yīng)的大脈沖數(shù)（例：大響應(yīng)頻率為2KHz，即1秒內(nèi)可響應(yīng)2000個脈沖）

公式如下：

大響應(yīng)轉(zhuǎn)速（rpm）/60×（脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)）=輸出頻率Hz

大響應(yīng)轉(zhuǎn)速是可響應(yīng)的轉(zhuǎn)速,，在此轉(zhuǎn)速下發(fā)生的脈沖可響應(yīng)公式如下：

大響應(yīng)頻率（Hz）/（脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)）×60=軸的轉(zhuǎn)速rpm

輸出波形輸出脈沖（信號）的波形,。

輸出信號相位差

二相輸出時，二個輸出脈沖波形的相對的的時間差,。

輸出電壓

指輸出脈沖的電壓,。輸出電壓會因輸出電流的變化而有所變化。各系列的輸出電壓請參照輸出電流特性圖

起動轉(zhuǎn)矩

使處于靜止?fàn)顟B(tài)的編碼器軸旋轉(zhuǎn)必要的力矩,。一般情況下運轉(zhuǎn)中的力矩要比起動力矩小,。

軸允許負(fù)荷

表示可加在軸上的大負(fù)荷，有徑向和軸向負(fù)荷兩種,。徑向負(fù)荷對于軸來說，是垂直方向的,，受力與偏心偏角等有關(guān),；軸向負(fù)荷對軸來說，是水平方向的,，受力與推拉軸的力有關(guān),。這兩個力的大小影響軸的機械壽命

軸慣性力矩

該值表示旋轉(zhuǎn)軸的慣量和對轉(zhuǎn)速變化的阻力

轉(zhuǎn)速

該速度指示編碼器的機械載荷限制。如果超出該限制,，將對軸承使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響,，另外信號也可能中斷。

格雷碼

格雷碼是數(shù)據(jù),，因為是單元距離和循環(huán)碼,，所以很安全。每步只有一位變化,。數(shù)據(jù)處理時,，格雷碼須轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制碼。

工作電流

指通道允許的負(fù)載電流,。

工作溫度

參數(shù)表中提到的數(shù)據(jù)和公差,，在此溫度范圍內(nèi)是保證的。如果稍高或稍低,，編碼器不會損壞,。當(dāng)恢復(fù)工作溫度又能達(dá)到技術(shù)規(guī)范

工作電壓

編碼器的供電電壓[1]

安裝事項編輯

要避免與編碼器剛性連接,，應(yīng)采用板彈簧。

安裝時BEN編碼器應(yīng)輕輕推入被套軸,，嚴(yán)禁用錘敲擊,，以免損壞軸系和碼盤。

長期使用時,，請檢查板彈簧相對編碼器是否松動,；固定倍恩編碼器的螺釘是否松動。

實心軸編碼器

編碼器軸與用戶端輸出軸之間采用彈性軟連接,，以避免因用戶軸的串動,、跳動而造成BEN編碼器軸系和碼盤的損壞。

安裝時請注意允許的軸負(fù)載,。

應(yīng)保證編碼器軸與用戶輸出軸的不同軸度<0.20mm,，與軸線的偏角<1.5°。

安裝時嚴(yán)禁敲擊和摔打碰撞,，以免損壞軸系和碼盤,。

電器方面

接地線應(yīng)盡量粗，一般應(yīng)大于φ3,。

編碼器的信號線不要接到直流電源上或交流電流上,，以免損壞輸出電路。

編碼器的輸出線彼此不要搭接,，以免損壞BEN編碼器輸出電路,。

與編碼器相連的電機等設(shè)備，應(yīng)接地良好,，不要有靜電,。

開機前，應(yīng)仔細(xì)檢查,，產(chǎn)品說明書與BEN編碼器型號是否相符,，接線是否正確。

配線時應(yīng)采用屏蔽電纜,。

長距離傳輸時,，應(yīng)考慮信號衰減因素，選用輸出阻抗低,，抗干擾能力強的輸出方式,。

避免在強電磁波環(huán)境中使用。

環(huán)境方面

編碼器是精密儀器,，使用時要注意周圍有無振源及干擾源,。

請注意環(huán)境溫度、濕度是否在儀器使用要求范圍之內(nèi),。

不是防漏結(jié)構(gòu)的編碼器不要濺上水,、油等,，必要時要加上防護(hù)罩是相對于增量而言的，顧名思義,，所謂就是編碼器的輸出信號在一周或多周運轉(zhuǎn)的過程中,，其每一位置和角度所對應(yīng)的輸出編碼值都是唯1對應(yīng)的，如此,，便具備掉電記憶之功能也,。

編碼器由機械位置決定的每個位置是唯1的，它無需記憶,，無需找參考點,，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置,，什么時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

應(yīng)用編輯

本系統(tǒng)采用相對計數(shù)方式進(jìn)行位置測量,。運行前通過編程方式將各信號，如換速點位置,、平層點位置,、制動停車點位置等所對應(yīng)的脈沖數(shù)，分別存入相應(yīng)的內(nèi)存單元,，在電梯運行過程中,，通過旋轉(zhuǎn)編碼器檢測、軟件實時計算以下信號:電梯所在層樓位置,、換速點位置、平層點位置,，從而進(jìn)行樓層計數(shù),、發(fā)出換速信號和平層信號。

電梯運行中位移的計算如下:H=SI

式中S:脈沖當(dāng)量I:累計脈沖數(shù)H:電梯位移

S=πλD/Pρ

D:曳引輪直徑ρ:PG卡的分頻比λ:減速器的減速比

P:旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)

本系統(tǒng)中λ=1/32　D=580mm

Ned=1450r/minP=1024ρ=1/18

代入S=πλD/Pρ得S=1.00mm/脈沖

設(shè)樓層的高度為4m,，則各樓層平層點的脈沖數(shù)為:1樓為0;2樓為4000;3樓為8000;4樓為12000,。

設(shè)換速點距樓層為1.6米，則各樓層換速點的脈沖數(shù)為:上升:1樓至2樓為2400,，2樓至3樓為6400,，3樓至4樓為10400;下降:4樓至3樓為9600，3樓至2樓為5600,，2樓至1樓為1600