增量式編碼器/絕對式編碼器的原理及優(yōu)缺點

編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。

編碼器主要是由碼盤（圓光柵、指示光柵）、機體、發(fā)光器件、感光器件等部件組成。

（1）?圓光柵是由涂膜在透明材料或刻畫在金屬材料上的成放射狀的明暗相間的條紋組成的。一個相鄰條紋間距稱為一個柵節(jié)，光柵整周柵節(jié)數(shù)就是編碼器的脈沖數(shù)（分辨率）。

（2）?指示光柵是一片固定不動的，但窗口條紋刻線同圓光柵條紋刻線完全相同的光柵片。

（3）機體是裝配圓光柵，指示光柵等部件的載體。

（4）發(fā)光器件一般是紅外發(fā)光管。

（5）感光器件是高頻光敏元件;一般有硅光電池和光敏三極管。

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

1、增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。

2、工作原理圖

3、增量碼盤的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

（1）精度高（可用倍頻電路進一步提高精度）

（2）構(gòu)造筒單，成本較低既適合測角也適合測速無接觸測量，可靠性高，壽命長

缺點：

開機后先要尋零·在脈沖傳輸過程中，干擾產(chǎn)生累計誤差需要計數(shù)器、速度受到一定限制。

4、使用注意事項

（1）考慮尋零問題

（2）考慮可能出現(xiàn)因干擾引起的累計誤差

（3）考慮最大轉(zhuǎn)速和分辨率矛盾

（4）考慮計數(shù)器溢出問題

絕對式編碼器

1、絕對式脈沖編碼盤是一種絕對角度位置檢測裝置，它的位置輸出信號是某種制式的數(shù)碼信號，它表示位移后所達到的絕對位置，要用起點和終點的絕對位置的數(shù)碼信號，經(jīng)運算后才能得到位移量的大小。

2、結(jié)構(gòu)三大部分，旋轉(zhuǎn)的碼盤、光源和光申敏感元件。光學碼道，每個碼道上按一定規(guī)律分布著透明和不透明區(qū)

3、原理

光源的光通過光學系統(tǒng)，穿過碼盤的透光區(qū)被窄縫后面的光敏元件接收，輸出為“1”；若被不透明區(qū)遮擋，光敏元件輸出為“0”。各個碼道的輸出編碼組合就表示碼盤的轉(zhuǎn)角位置。

4、絕對碼盤的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

（1）精度高，無接觸，壽命長

（2）開機不需要尋零

（3）沒有累計誤差

（4）不需要計數(shù)器、允許轉(zhuǎn)速高。

缺點：

（1）結(jié)構(gòu)復雜，體積大

（2）價格貴

5、使用注意事項

1、供電電源要可靠，注意長線傳輸時壓降

2、考慮對于誤碼的處理

3、考慮過零點的處理
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