編碼器

編碼器（encoder）是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，前者稱為碼盤(pán)，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類(lèi)。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。

編碼器工作原理：

有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D，每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。

由于A、B兩相相差90度，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率-編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

怎么判斷一個(gè)編碼器的好壞的方法

編碼器判斷是否損壞最簡(jiǎn)單的就是按正確的接線接好，如果AB沒(méi)有脈沖輸出就證明壞了，至于功能上的好壞主要是看多少分辨率的，就是所謂內(nèi)部暗刻線的數(shù)量，分辨率越高的越好，不過(guò)價(jià)錢(qián)相對(duì)貴一些，再者就是質(zhì)量上的好壞，建議不要買(mǎi)太便宜的山寨貨，現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上用的日本貨比較多，也有一些韓國(guó)的也不錯(cuò)，幾大知名的PLC，變頻器或是伺服電機(jī)的生產(chǎn)廠商都有編碼器產(chǎn)品，至于選型你看好什么牌子了就在他們的官方網(wǎng)站上下樣本和使用手冊(cè)，當(dāng)然也可以直接跟代理商要。

①接PLC查看脈沖個(gè)數(shù)或碼值是否正確；

②接示波器查看波形；

③用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)試輸出是否正常。

編碼器為NPN輸出時(shí)：測(cè)量電源正極和信號(hào)輸出線，晶體管置ON時(shí)輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時(shí)輸出電壓接近0V。

編碼器為PNP輸出時(shí)：測(cè)量電源負(fù)極和信號(hào)輸出線，晶體管置ON時(shí)輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時(shí)輸出電壓接近0V。

什么是旋轉(zhuǎn)編碼器分辨率？

分辨率又稱位數(shù)、脈沖數(shù)、幾線制（絕對(duì)型編碼器中會(huì)有此稱呼），對(duì)于增量型編碼器而言就是軸旋轉(zhuǎn)一圈編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)；對(duì)于絕對(duì)型編碼器來(lái)說(shuō)，則相當(dāng)于把一圈360°等分成多少份，例如分辨率是256P/R，則等于把一圈360°等分成了256，每旋轉(zhuǎn)1.4°

左右輸出一個(gè)碼值。分辨率的單位是P/R。

怎樣判斷測(cè)速編碼器的好與壞

1、編碼器靜止時(shí)，可測(cè)得A、B相的電壓為15V左右或者0V。

輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器時(shí)，應(yīng)能輪流得到以上兩種電壓。A-、B-相應(yīng)能得到0V或－15V電壓。

2、編碼器連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出得到的是電壓有效值的平均值，可能只有3～5V左右的穩(wěn)定電壓值。

3、萬(wàn)用表只能做粗略檢查，如果測(cè)量結(jié)果與上述描述相差太大，則可以初步認(rèn)為編碼器已有故障。

4、但是僅僅用萬(wàn)用表，是無(wú)法精確檢查編碼器是否完全正常的。

因?yàn)檎r(shí)，編碼器是輸出高頻的脈沖信號(hào)的，所以建議你最好使用示波器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

5、方法是：將編碼器的輸出A相或者B相信號(hào)接到示波器中，然后旋轉(zhuǎn)編碼器軸，如果此時(shí)在示波器上觀察到高頻的15V方波脈沖信號(hào)，則說(shuō)明編碼器是好的。

另外用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)試輸出是否正常。

編碼器為NPN輸出時(shí)：測(cè)量電源正極和信號(hào)輸出線，

晶體管置ON時(shí)輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時(shí)輸出電壓接近0V。編碼器為PNP輸出時(shí)：測(cè)量電源負(fù)極和信號(hào)輸出線，

晶體管置ON時(shí)輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時(shí)輸出電壓接近0V

把編碼器拆下來(lái)，在不斷電的情況下，用手轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器，同時(shí)觀察屏幕顯示的數(shù)據(jù)，看有沒(méi)有變動(dòng)，如數(shù)據(jù)不變動(dòng)，該編碼器就是壞的，如有變動(dòng)，就證明該編碼器是好的

編碼器一般情況下都要帶電監(jiān)測(cè)。如果編碼器能拆下來(lái)最好，上電后用手轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器，伺服電機(jī)如果能根據(jù)編碼器數(shù)值的變化運(yùn)動(dòng)證明是好的，如果上電后用手轉(zhuǎn)動(dòng)，數(shù)值不變化或者變化無(wú)規(guī)律就是壞的。但謹(jǐn)防出現(xiàn)飛車(chē)情況

旋轉(zhuǎn)編碼器選型要素有哪些？

①增量型或絕對(duì)型

②外觀大小：φ20mm、φ25mm、φ40mm、φ50mm、φ55mm、φ60mm，安裝編碼器時(shí)需考慮（命名規(guī)則中能體現(xiàn)）

③軸徑：φ2mm、φ4mm、φ6mm、φ8mm、φ10mm，用于和對(duì)方設(shè)備進(jìn)行耦合

④分辨率：又稱位數(shù)、脈沖數(shù)、幾線制（絕對(duì)型編碼器中會(huì)有此稱呼），目前增量型最大6000P/R，絕對(duì)型最大1024P/R⑤軸的形態(tài)：軸伸出，必需配耦合器才能使用；中空軸，無(wú)需配耦合器，直接可以套在對(duì)方設(shè)備上使用

⑥工作電壓：直流DC5-24V之間（命名規(guī)則中能體現(xiàn)）⑦輸出形式：NPN集電極開(kāi)路輸出、PNP集電極開(kāi)路輸出、互補(bǔ)輸出、電壓輸出、線性驅(qū)動(dòng)輸出。根據(jù)后續(xù)設(shè)備輸入能接收什么信號(hào)來(lái)決定編碼器的輸出形式（命名規(guī)則中能體現(xiàn)）

⑧輸出代碼：二進(jìn)制、BCD碼、格雷二進(jìn)制碼（命名規(guī)則中能體現(xiàn)）

⑨輸出相：A相、A相和B相、A相和B相和Z相，具體根據(jù)客戶希望實(shí)現(xiàn)什么功能來(lái)決定輸出相需要幾相（命名規(guī)則中能體現(xiàn)）

⑩最大允許旋轉(zhuǎn)數(shù)：選擇的編碼器的最大允許旋轉(zhuǎn)數(shù)需要高于對(duì)方設(shè)備的旋轉(zhuǎn)數(shù)，目前增量型最高為12000r/min，絕對(duì)型最高為6000r/min

?最高響應(yīng)頻率：選擇的最高響應(yīng)頻率需要大于對(duì)方設(shè)備的動(dòng)作頻率，目前增量型最高為200KHz，絕對(duì)型最高為20KHz

?保護(hù)等級(jí)：現(xiàn)場(chǎng)是否有水、油環(huán)境、粉塵環(huán)境等，目前保護(hù)構(gòu)造最高為IP65

?附件：耦合器、法蘭盤(pán)、伺服裝置用安裝配件