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旋转编码器的工作原理


旋转编码器的工作原理 绝对脉冲编码器:APC 增量脉冲编码器:SPC 两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件. 旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有 每转脉冲数(几十个到几千个都有),和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一 组脉冲,而双路输出的旋转编码器输出两组相位差 90 度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以 测量转速,还可以判断旋转的方向。 增量型编码器与绝对型编码器的区分 编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。 增 量 型 编 码 器 (旋转型) 工作原理: 由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获 得四组正弦波信号组合成 A、B、C、D,每个正弦波相差 90 度相位差(相对于一个周波为 360 度),将 C、D 信号反向,叠加在 A、B 两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个 Z 相脉冲以代表零位参考位。 由于 A、B 两相相差 90 度,可通过比较 A 相在前还是 B 相在前,以判别编码器的正转与 反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。 编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定 性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就 有限制, 其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级, 塑料码盘是经济型的, 其成本低, 但精度、 热稳定性、寿命均要差一些。 分辨率—编码器以每旋转 360 度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或 直接称多少线,一般在每转分度 5~10000 线。 信号输出: 信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉 式多种形式,其中 TTL 为长线差分驱动(对称 A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL 也称推拉式、推挽 式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。 信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC 和计算机连接的模块 有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。

如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。 A.B 两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z 三相联接,用于带参考位修正的位置测量。 A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场 为 0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。 对于 TTL 的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达 150 米。 对于 HTL 的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达 300 米。


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