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位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),,前者稱為碼盤(pán),,后者稱為碼尺,。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絕對(duì)式兩類,。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,。絕對(duì)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),。
信號(hào)輸出有正弦波(電流或電壓),,方波(TTL、HTL),,集電極開(kāi)路(PNP,、NPN),推拉式多種形式,,其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)(對(duì)稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式,、推挽式輸出,,編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。
信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器,、PLC,、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開(kāi)關(guān)頻率有低有高,。
如單相聯(lián)接,,用于單方向計(jì)數(shù),單方向測(cè)速,。
A.B兩相聯(lián)接,,用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速,。
A,、B、Z三相聯(lián)接,,用于帶參考位修正的位置測(cè)量,。
A、A-,B,、B-,Z,、Z-連接,由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接,,電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減最小,,抗干擾最佳,可傳輸較遠(yuǎn)的距離,。
對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,,信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。
對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,,信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米,。
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,,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,,其熱穩(wěn)定性好,,精度高,金屬碼盤(pán)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(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。