生活中經常使用的電梯是如何精確的把人們送到指定樓層的?機床又是如何做到精確切割物料的?伺服電機又是如何保證旋轉位置精度的?這一切都要歸功于一種神器——編碼器,可是編碼器又是什么?他又是如何精確的測量電機位置的呢?今天就來聊一聊編碼器。
一、什么是編碼器
編碼器是將信號或數(shù)據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號,前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。他是工業(yè)中常用的電機定位設備,可以精確的測試電機的角位移和旋轉位置。
二、編碼器分類
按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。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(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
1、增量式
增量式編碼器通常有3個輸出口,分別為A相、B相、Z相輸出,A相與B相之間相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據延遲關系可以區(qū)別正反轉,而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。
增量測量法的光柵由周期性柵條組成。位置信息通過計算自某點開始的增量數(shù)(測量步距數(shù))獲得。由于必須用絕對參考點確定位置值,因此圓光柵碼盤還有一個參考點軌。
2、絕對式
絕對式編碼器就是對應一圈,每個基準的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應二進制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。
編碼器通電時就可立即得到位置值并隨時供后續(xù)信號處理電子電路讀取。無需移動軸執(zhí)行參考點回零操作。絕對位置信息來自圓光柵碼盤,它由一系列絕對碼組成。單獨的增量刻軌信號通過細分生成位置值,同時也能生成供選用的增量信號。
單圈編碼器的絕對位置值信息每轉一圈重復一次。多圈編碼器也能區(qū)分每圈的位置值。