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在電氣傳動系統(tǒng)中,，編碼器是用來測量電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子位置核心部件。光電編碼器,，它的轉(zhuǎn)軸和被測轉(zhuǎn)軸連在一起,，由被測轉(zhuǎn)軸帶動它的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，然后將被測的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制編碼或者一串脈沖,。

就以光電編碼器來說進(jìn)行細(xì)分又有三種類型,，有增量式編碼器、式編碼器,、混合式編碼器,。其中的增量式編碼器多用于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速測量，式編碼器多用于轉(zhuǎn)軸空間位置的測量,，而混合式編碼器其實(shí)就是增量式編碼器和式編碼器的組合體,，后端是置入處理芯片的。所以說其實(shí)這三類編碼器都具有測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及空間位置的功能,。

編碼器如何實(shí)現(xiàn)物理量的測量？

上圖是增量式編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖,。

被測轉(zhuǎn)軸帶動它的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動從而使光電碼盤轉(zhuǎn)動,。關(guān)鍵部位就是光電碼盤，在其周邊刻有節(jié)距相等的輻射狀窄縫,，而且是兩組透明的檢測窄縫,，這兩組透明的檢測窄縫是錯(cuò)開1/4節(jié)距，因此兩個(gè)光電變換器輸出信號在相位上相差90度,。當(dāng)工作時(shí),，鑒向盤不動的，只有主碼盤和其轉(zhuǎn)軸是跟被測轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動的，使發(fā)出的光源投射到主碼盤和鑒向盤上,。

假如主碼盤的不透明區(qū)域和鑒向盤的透明窄縫對齊,，投射光線是被全部遮擋的，此時(shí)編碼器輸出的電壓信號是小的,。假如主碼盤的透明區(qū)域和鑒向盤透明窄縫對齊,，投射光線是全部透過的，此時(shí)編碼器輸出的電壓信號是大的,。

所以說增量式編碼器的主碼盤每轉(zhuǎn)一個(gè)刻度線周期,，它就輸出一個(gè)近似正弦波電壓信號，而且兩組光電變換器輸出電壓信號相位差為90度,。

如何利用編碼器測量轉(zhuǎn)速和角度

工作中,，我們會碰到一些機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸需要測量它的運(yùn)作速度，和角度如五金行業(yè)的沖床,，剪床,，或者需要兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸按照一定轉(zhuǎn)速比運(yùn)行如金屬加工車床車螺紋等。

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,，我們需要在被測量的軸上安裝一個(gè)編碼器一般是增量型,，要測量軸的正反轉(zhuǎn)采用AB相輸出，只要測量一個(gè)方向的用A單相輸出即可,，如果還需要測量角度位置的話采用ABZ相輸出的編碼器比較好,。

安裝好編碼器后，在編碼器的輸出端還要接上測量控制器,，一般采用一下幾種控制器：1,、單片機(jī)或DSP，采用這種控制器根據(jù)接口電路的不同可以選用集電極 開路輸出或差動輸出的編碼器,。2,、PLC控制器，如果是接PLC基本單元的一般選用集電極開路輸出,，如果是擴(kuò)展單元的話有集電極的也有差動輸入的,。3、數(shù) 控加工卡,、伺服驅(qū)動器,，用這種控制器大部分情況下選用差動輸出型編碼器。

測量控制器接完后,，下一步就是軟件程序的編寫,， 下圖就是用三菱PLC測量轉(zhuǎn)速的一個(gè)說明。

軟件編程思路如下：第壹步在的時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)輸入脈沖數(shù)量到D0,，第二步四則運(yùn)算,，計(jì)算出轉(zhuǎn)速N=60*D0*1000/（n*t）,，其中n表示編碼器轉(zhuǎn)一圈輸出脈沖數(shù)，t表示的測量時(shí)間（ms）

采用這種方法測量精度和編碼器分辨率與測量時(shí)間寬度成反比,，在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速較高時(shí)（200r/min以上）,，誤差可以達(dá)到在5R/MIN以下。

如果要測量角度位置,，只需累加Z相脈沖數(shù)量+A或B相的計(jì)數(shù)脈沖數(shù),，就能算出當(dāng)前位置是第幾圈多少角度。

采用這種方法要注意,，gao轉(zhuǎn)速時(shí)控制器可接受的脈沖速度,，超過極限值，測量不準(zhǔn)確,。

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