编码器的应用领域
编码器广泛应用于航空、航天、机械、电子、半导体、汽车等领域。
编码器的优势
编码器能够实现高精度的运动测量和控制，满足了各种机械和运动控制系统的严格要求。
编码器采用数字信号处理和光电检测技术，具备高可靠性和稳定性，能够长期运行。
编码器实现了即时的测量和反馈数据，使得运动控制系统实时调整，具备快速响应的能力。
一、增量型编码器（旋转型）
1、工作原理：
光学编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，当圆盘旋转一个节距时，在发光元件照射下，光敏元件得到上图 ( 所示的光电波形输出，A，B信号为具有90度相位差的正弦波，这组信号经放大器放大与，得到上图) 的输出方波，A相比B相导前90度，其电压幅值一般为5V。设A相导前B相时为正方向旋转，则B相导前A相时即为负方向旋转，利用A相与B相的相位关系可以判别编码器的的正转与反转，C相产生的脉冲为基准脉冲，又称零点脉冲，它是轴旋转一周在固定位置上产生一个脉冲，可获得编码器的零位参考位。AB相脉冲信号经频率—电压变换后，得到与转轴转速成比例的电压信号，便可测得速度值及位移量。
工作转速与电子开关频率和分辨率的关系
在增量型编码器的选型中，还有个重要的问题就是开关频率问题，无论是编码器还是接收设备，这都是一个重要的参数。
前面介绍了，增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个的）光眼读取A,B信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，而编码器读取并输出这个刻线的频率称为电子开关频率，由于受光学器件与电子放大器件的限制，对于每个增量型编码器，这个频率fmax是有上限的。就好比火车，启动时慢慢开，我们还能辨别车窗内的旅客，开得快了，我们只能看到一节节车皮了。
显然，这个限制同时与分辨率（刻线的密度）、转速（刻线的变化速度）有关。
fmax就是编码器参数给出的大电子开关频率，由此可以计算出在选不同的分辨率下，可以得到的大工作转速，注意，一般编码器也有一个大机械转速参数，那是指编码器的轴承等机械可以承受的转速。
在接收设备端，同样由于受电子器件的限制，有一个频率上限问题，这就是大家经常提到的普通计数模块与高速计数模块问题，以提供的公式，计算出接收设备所需要的电子频率，正确选型，以确保信号读取的准确。特别需要说明的是，并不是接收设备的开关频率越高越好，频率越高，接收设备对信号的频宽开的门就越大，抗干扰问题就越严重了，我曾经接到一个用户的电话，在汽车厂的运动控制系统中，接收的运动控制卡的接收频率是1MHz，其现场的抗干扰问题就困惑了他很长时间。
式编码器和增量式编码器的区别
编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的2进制编码（格雷码），这就称为n位编码器。这样的编码器是由光电码盘进行记忆的。
编码器比增量编码器更昂贵、更、更大。编码器由机械位置确定编码，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。型编码器有量程范围，适合用在一些特殊机床上。
增量编码器有一个缺点：即当发生电源故障时丢失轴位置。然而，对于编码器来说，即使发生电源故障也不丢失轴位置。可以输出各种代码，诸如二进制代码和 BCD 代码。
解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了编码器的出现。
以上信息由专业从事角度编码器原理的苏州必力信光电于2025/3/8 19:18:21发布
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