光電編碼器是在一個很薄很輕的圓盤子上,通過緊密儀器來腐蝕雕刻了很多條細小的縫,相當於把一個360度,細分成很多等分,比如成1024組,這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然後有個(ge) 精密的發光源,安裝在碼盤的一麵,碼盤的另外一麵,會(hui) 有個(ge) 接收器之類的,使用了光敏電阻這些元件加放大和整形電路組成,這樣碼盤轉動時候,有縫隙的地方會(hui) 透光過去,接收器會(hui) 瞬間收到光脈衝(chong) ,經過電路處理後,輸出一個(ge) 電脈衝(chong) 信號,這樣碼盤旋轉了一周,會(hui) 對應輸出1024個(ge) 脈衝(chong) ,第一個(ge) 脈衝(chong) 位置如果是0,第二個(ge) 脈衝(chong) 位置就是0.3515625°,第三個(ge) 脈衝(chong) 位置是0.3515625°*2,以此類推,這樣隻要有儀(yi) 器能讀到脈衝(chong) 個(ge) 數,就可以知道碼盤對應在什麽(me) 位置了,如果把編碼器安裝到電機的軸上,電機軸和碼盤是剛性連接,兩(liang) 者的位置關(guan) 係會(hui) 一一對應,通過讀編碼器脈衝(chong) ,就可以知道電機的軸位置。
而電機軸,比如會(hui) 通過同步帶,齒輪,鏈條等帶動一些負載,比如控製絲(si) 杆,這樣會(hui) 有個(ge) 所謂電子齒輪比的關(guan) 係,電機轉一圈,絲(si) 杆會(hui) 前進多少毫米,這樣讀到了對應編碼器上輸出多少給脈衝(chong) ,通過脈衝(chong) 數就可以反推出當前絲(si) 杆的位置。
但是編碼器是圓的,如果無限製旋轉下去,角度會(hui) 無窮大,所以設計了一種增量型的編碼器,轉一圈,會(hui) 輸出三組信號ABZ,其中AB是一樣的脈衝(chong) ,比如上邊說的一圈有1024個(ge) 脈衝(chong) ,AB相脈衝(chong) 對應一圈內(nei) 的圓周角度,https://www.diangon.com/版權所有!而且兩(liang) 種脈衝(chong) 是處於(yu) 正交狀態的,如果是正反轉,通過判斷AB相脈衝(chong) 的上升沿和下降沿的先後順序,就可以知道編碼器當前是順時針還是逆時針方向旋轉的,
另外有個(ge) Z相脈衝(chong) ,是因為(wei) 圓周雖然會(hui) 不停轉下去,角度會(hui) 無窮無盡,但是都是一周一周的重複而已,零相脈衝(chong) 固定在圓周某個(ge) 位置,編碼器每轉一圈,隻輸出一個(ge) 零相脈衝(chong) ,這樣如果以Z相脈衝(chong) 為(wei) 基準點,這樣每次讀到這個(ge) 脈衝(chong) 時候,係統就清零一次,就可以讓角度最大值控製在360°以內(nei) ,相當於(yu) 一個(ge) 零基準點了。
這樣即使係統斷掉了,重新上電,隻要能找到這個(ge) 基準點,就可以知道絲(si) 杆的初始位置在什麽(me) 地方了。
以上這種定位叫增量坐標係,所以編碼器就是增量型編碼器,應用比較廣泛,因為(wei) 靈活而且價(jia) 格便宜。
如果隻設備隻需要轉一圈的,也就是角度在360°內(nei) 的,編碼器可以細分精密一點,比如有13位,相當於(yu) 2^13次方個(ge) 脈衝(chong) 一圈,對應著360°,這種脈衝(chong) 數和角度一一對應,不怕係統斷電需要重新調整零位,這種編碼器叫單圈絕對值編碼器。如果負載需要轉多圈的,但是這個(ge) 圈數也不能非常多,比如5圈,相當於(yu) 5*360°=1800°,這樣脈衝(chong) 和1800°一一對應,這些在一些高檔的數控機床上應用比較多,可以知道絲(si) 杆或者一些旋轉工作的當前精密位置,而且不用擔心係統斷電歸零問題。
此外,編碼器還有磁電方式的,比如在碼盤上加工了很多個(ge) 南北間隔的小磁鐵,通過霍爾去讀小磁鐵信號,輸出信號,同樣經過放大和整形變成了電脈衝(chong) ,這點和光電編碼器是類似的,而且價(jia) 格會(hui) 便宜點,可靠性會(hui) 高,但是精度就比光電要差點。