編碼器是一種工業(yè)電氣元件，可能會(huì)陌生，但其實(shí)已經(jīng)融入我們的生活中，工業(yè)使用無(wú)處不在，機(jī)床、機(jī)器人、電機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制設(shè)備等。小到我們身邊的電梯都在使用。電梯在上下不停的運(yùn)行中，是通過(guò)編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)樓層定位、轉(zhuǎn)換速度的，編碼器通過(guò)檢測(cè)配合軟件計(jì)算達(dá)到樓層計(jì)數(shù)、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和平層信號(hào)的。那編碼器到底是什么呢
編碼器是一種利用光電、電磁、電容或電感等感應(yīng)原理來(lái)控制運(yùn)動(dòng)的傳感器，通過(guò)檢測(cè)物體的機(jī)械位置變化，將獲得的信息轉(zhuǎn)化為電流型號(hào)輸出給電機(jī)反饋系統(tǒng)或是計(jì)算機(jī)PLC，由系統(tǒng)做出判斷，在傳遞給欲動(dòng)控制裝置，達(dá)到控制運(yùn)動(dòng)的效果。
其中旋轉(zhuǎn)編碼數(shù)以比較特殊的編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量通過(guò)光電轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出，通過(guò)測(cè)量得來(lái)的轉(zhuǎn)速配合PWM技術(shù)對(duì)電機(jī)定位，測(cè)試電機(jī)的角位移和轉(zhuǎn)速位置。
旋轉(zhuǎn)編碼器分：光式電編碼器、磁式編碼器、電容式編碼器等。
光式電編碼器
光電編碼器是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，是目前應(yīng)用最多的傳感器。一般的光電編碼器主要由光柵盤(pán)和光電檢測(cè)裝置組成。
光柵盤(pán)是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔，由于光電碼盤(pán)與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤(pán)與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)．經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)。
通過(guò)計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤(pán)還可提供相位相差90°的2個(gè)通道的光碼輸出，根據(jù)雙通道光碼的狀態(tài)變化確定電機(jī)的轉(zhuǎn)向。
光電編碼器一般檢測(cè)精度相對(duì)較高，但在戶(hù)外及惡劣環(huán)境下使用時(shí)需要較高的防護(hù)要求，并且不適宜在凝露的環(huán)境中使用。
磁式編碼器
磁性編碼器主要部分由磁阻傳感器、磁鼓、信號(hào)處理電路組成。將磁鼓刻錄成等間距的小磁極，磁極被磁化后，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生周期分布的空間漏磁場(chǎng)。
磁傳感器探頭通過(guò)磁電阻效應(yīng)將變化著的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電阻阻值的變化，在外加電勢(shì)的作用下，變化的電阻值轉(zhuǎn)化成電壓的變化，經(jīng)過(guò)后續(xù)信號(hào)處理電路的處理，模擬的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)磁旋轉(zhuǎn)編碼器的編碼功能。
磁鼓充磁的目的是使磁鼓上的一個(gè)個(gè)小磁極被磁化，這樣在磁 鼓隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鼓能產(chǎn)生周期變化的空間漏磁，作用于磁電阻之上。實(shí)現(xiàn)編碼功能。
同光學(xué)檢測(cè)原理相比，磁電式檢測(cè)原理具有抗振動(dòng)、抗污染等特點(diǎn)，可應(yīng)用于傳統(tǒng)的光電編碼器不能適應(yīng)的領(lǐng)域。
電容式編碼器
電容式編碼器，其原理與成熟、低成本而且精密的數(shù)字游標(biāo)卡尺相同。電容編碼器采用桿狀或線(xiàn)狀形式，一個(gè)位于固定元件上，另一個(gè)位于活動(dòng)元件上，構(gòu)成配置為發(fā)射器/接收器對(duì)的可變電容。
一體式ASIC對(duì)這些線(xiàn)的變化進(jìn)行計(jì)數(shù)，并利用內(nèi)插法尋找軸的位置和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，建立標(biāo)準(zhǔn)的正交輸出，以及其它編碼器提供的換向輸出，用于控制無(wú)刷直流電機(jī)。
電容式編碼器的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)磨損，不受工業(yè)環(huán)境中常見(jiàn)的灰塵、污垢和油脂等污染物質(zhì)的影響，使其本質(zhì)上比光學(xué)編碼器更可靠。電容式編碼器還具有其數(shù)字控制特征帶來(lái)的性能優(yōu)勢(shì)，包括調(diào)節(jié)編碼器分辨率的能力 (脈沖/轉(zhuǎn)數(shù))，不需要更換為分辨率更高或更低的編碼器。
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