04.21 旋轉編碼器原理

旋轉編碼器是一種集光、機、電為一體的數字化監測裝置,它具有分辨率高、精度高、結構簡單、體積小性價比高等優點,在高精度閉環系統、和伺服系統等許多領域中得到了廣泛應用。


按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類,兩者一般都應用於速度控制、位置控制。

旋轉編碼器分為單路輸出和雙路輸出兩種,單路輸出是指旋轉編碼器輸出的一組脈衝,而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩相相位差90度的脈衝,通過這兩項可以測速度,旋轉方向。

一:絕對編碼器

編碼器的碼盤是一塊圓形光學玻璃,上面刻了許多同心碼道,每圈碼道上都有按一定規律排列的若干透光和不透光部分,即亮區和暗區,光源經過光學系統形成一束平行光投射到碼盤上,對應每一圈碼道有一個光電元件,當碼盤處於不同位置時受光照與否轉換輸出的相應的電平信號分別代表二進制數碼"0"和"1"。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次方的唯一的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

旋轉編碼器原理

歐姆龍絕對編碼器

旋轉編碼器原理

絕對編碼器輸出的脈衝信號一般都連接計數器、PLC、計算機。比如當電機驅動絲桿時,絲桿同時帶動編碼器轉動,從編碼器直接輸出8位二進制的數據可知道絲桿的移動量。

二:增量編碼器

增量編碼器又稱為脈衝盤式編碼器,增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈衝,用脈衝的個數表示位移的大小。

旋轉編碼器原理

增量編碼器結構與工作原理

增量式編碼器通過判斷A、B相位差,是超前還是落後90度,可以判斷編碼器的旋轉方向。

增量式編碼器輸出的脈衝信號一般連接計數器、PLC、計算機,連接方式有3種如下:

1) 單相連接,用於單方向計數,單方向計數的時候。

2) A、B兩相連接,用於正反計數、判斷正反方向和測試速度;

3) A、B、Z連接用於帶參考位置測量。

旋轉編碼器原理

歐姆龍增量編碼器

各個顏色表示如下:

褐色:正極

藍色:負極

黑色:A相

白色:B相

橙色:Z相

結論:在工業控制中學好旋轉編碼器的應用還是有必要的,在此文章有不足之處,懇請朋友們批評指正,一起交流和學習,謝謝你的支持。喜歡的朋友們請點擊關注,後續我會繼續發佈工業控制方面的文章分享給大家,謝謝!


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