編碼器選擇技巧

了編碼器世界中準確度、分辨率和精度之間的差異。雖然了解這些術語之間的差異對于理解編碼器功能很重要，但為您的應用有效確定正確的編碼器類型更為重要。

編碼器的核心功能是向控制器提供有關機器或機電系統中運動部件位置的反饋?！熬幋a器關閉了反饋回路，并準確地告訴您系統中的運動部件在做什么。

鑒于編碼器在運動控制系統中的反饋作用，編碼器選擇過程中的一個決定應基于應用中的運動類型。

“線性運動發生在一條直線上——來回。因此，線性編碼器可用于報告線性電機中力的位置或數字卡尺中的距離等應用。

旋轉編碼器通常連接到電機以報告電機軸位置。它們也可以用于“任何旋轉的物體”。例如，他們可以報告飛機襟翼的角度，或機器人手臂的角度?！?/p>

運動控制器使用來自任一類型編碼器（線性或旋轉）的信息來計算位置、速度、距離和方向。

光學、磁性

一旦確定了系統中要監測的運動類型，下一步就是確定三種類型的編碼器中的哪一種最適合應用——光學、磁性或電容式。

在光學編碼器中，線會阻擋光線；窗戶讓光線穿過傳感器。當傳感器接收到光時輸出變高，當光線被阻擋時輸出變低。

最常用的編碼器是光學編碼器。 在這些編碼器內部是一個帶有不透明和透明區域的圓盤，通常是線條和窗口的圖案，一個 LED 陣列在磁盤上發光——線條阻擋光線，窗戶讓光線穿過另一側的光電傳感器。在大多數編碼器中，來自傳感器的信號由板載信號調理電路處理并傳輸到運動控制器。

由于光路無障礙物時光學編碼器功能佳，高濕度、潮濕或灰塵過多的操作環境可能會導致光學編碼器出現問題，除非通過特殊包裝解決。

磁性編碼器通常具有連接到旋轉軸的磁鐵，以便固定傳感器可以檢測來自磁鐵的南北磁力線，并在軸旋轉時報告磁場的角度。

磁性編碼器內部有一個旋轉磁鐵和一個檢測磁場位置的傳感器。

艾迪科電子：磁性編碼器經常用于潮濕、潮濕或多塵的環境，這可能會導致光學編碼器出現問題。但是，由于磁性編碼器可能對來自電機或附近其他編碼器的雜散磁場敏感，因此用戶可能需要安裝磁屏蔽來阻擋雜散磁場以隔離編碼器。

增量、絕 對或偽絕 對

了解編碼器如何捕獲位置數據是一項重要的決策因素。另一個是編碼器如何報告它們收集的位置信息。

艾迪科電子：編碼器報告此信息有兩種主要方式，第三種方法是兩種主要方法的混合方法。

他說，增量編碼器報告相對位置?！爱攦炔看疟P旋轉或線性條移動時，編碼器將為每個運動增量傳輸一個高脈沖或低脈沖。兩個輸出通道，通常稱為通道 A 和通道 B，通常用于向運動控制器發送信號。通道彼此偏移 90 電角度 - 稱為正交的相位差 - 這允許運動控制器確定運動方向?！?/p>

由于增量編碼器傳輸的脈沖易于處理，這些編碼器被認為是位置和速度控制的理想選擇。它們在高速下特別有效，因為它們連續地傳輸輸出脈沖。這種類型的編碼器的主要缺點是，如果斷電或斷電，它們將丟失位置信息。

顧名思義，絕 對編碼器報告絕 對位置 - 即使電源循環。絕 對編碼器內部磁盤的每個扇區都有獨特的模式，編碼器的輸出傳輸信息，控制器可以使用它來確定機械系統的確切位置。提供多種輸出類型，包括模擬電壓變化、脈寬調制和串行通信接口?！?/p>

絕 對值編碼器有兩種類型：單圈和多圈。 單圈絕 對式編碼器報告編碼器盤旋轉一圈內的位置，而多圈絕 對式編碼器還跟蹤總圈數。艾迪科認為，如果電源循環，多圈模型需要備用電池、齒輪或其他方法來保存位置信息。

第三個輸出稱為索引，在編碼器盤上占據其自己的頻帶，并提供單個位置的絕 對位置信息。

絕 對編碼器需要“比增量編碼器更復雜的內部電路，這使得它們更加昂貴”。此外，由于絕 對編碼器不像增量編碼器那樣連續傳輸數據，因此它們可能不太適合某些高速應用。

偽絕 對式編碼器，也稱為帶索引的增量式編碼器，基本上是增加了第三個通道，即索引的增量式編碼器。這使它們能夠像絕 對編碼器一樣工作，索引是一個標記，位于編碼器盤或線性條上的自身帶上。編碼器能夠通過它與索引的距離來跟蹤其位置。

然而，這只有在電源保持開啟時才是正確的。如果電源出現故障或循環，您將丟失所有位置信息，您的系統將需要執行歸位移動以找到索引位置并從該點開始計數。

更多因素

盡管可以通過了解不同編碼器類型的工作原理以及它們如何傳輸數據來確定有關編碼器選擇的許多信息，但仍有更多因素需要考慮。其中一些考慮因素包括在軸編碼器、套件或空心編碼器之間做出決定；您系統的可用功率和運行速度；編碼器的外殼需求取決于系統的運行環境。