編碼器是什么？主要的用途是什么？

導語：編碼器是機械設(shè)備中不可或缺的部分，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)、線性或角度運動轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，方便機器人或工業(yè)設(shè)備的控制和監(jiān)測。然而，我們在選擇編碼器時需要考慮許多參數(shù)，以確保它能夠在特定應(yīng)用中發(fā)揮出最佳性能，同時還能保持穩(wěn)定可靠。編碼器選型看哪些參數(shù)？以下是我們需要關(guān)注的關(guān)鍵參數(shù)：

1. 分辨率：分辨率代表編碼器可檢測的最小運動量大小，通常以線數(shù)計算。換句話說，分辨率越高，編碼器就越準確，但也會增加成本。

2. 反應(yīng)速度：反應(yīng)速度是指編碼器在檢測到運動時的響應(yīng)能力，以微秒計算。這對于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用非常重要。

3. 輸出信號類型：編碼器輸出信號通常以模擬或數(shù)字格式提供，我們需要根據(jù)具體應(yīng)用進行選擇，以確保連接到設(shè)備的控制器能夠正確讀取信號。

4. 尺寸和機械安裝方式：尺寸和機械安裝方式?jīng)Q定了編碼器在設(shè)備上的安裝位置和方式，因此需要考慮設(shè)備的空間限制和安裝要求。

5. 耐用性：機械設(shè)備通常會經(jīng)受長時間的運行和振動，因此編碼器需要具有足夠的耐久性和抗沖擊性，以確保在運行期間不會出現(xiàn)故障。

綜上所述，編碼器選型需要綜合考慮上述關(guān)鍵參數(shù)以及其他諸如電源類型和電氣接口等因素。當我們了解了這些參數(shù)后，就能夠選擇最適合我們應(yīng)用的編碼器，以提高設(shè)備運行效率和準確性。

編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。

編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。編碼器從輸出數(shù)據(jù)類型上分，可以分為增量式編碼器和絕對式編碼器。

增量型：就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號（也有發(fā)正余弦信號，然后對其進行細分，斬波出頻率更高的脈沖），通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個脈沖。一般意義上的增量編碼器內(nèi)部無存儲器件，故不具有斷電數(shù)據(jù)保持功能，數(shù)控機床必須通過“回參考點”操作來確定計數(shù)基準與進行實際位置“清零”。

絕對值型：就是對應(yīng)一圈，每個基準的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應(yīng)二進制的數(shù)值，通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。絕對值編碼器的輸出可直接反映360°范圍內(nèi)的絕對角度，絕對位置可通過輸出信號的幅值或光柵的物理編碼刻度鑒別，前者稱旋轉(zhuǎn)變壓器（Rotating Transformer）;后者稱絕對值編碼器（Absolute-value Encoder）。

從編碼器檢測原理上來分，還可以分為光學式、磁式、感應(yīng)式、電容式。常見的是光電編碼器（光學式）和霍爾編碼器（磁式）。

光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字量的傳感器。光電編碼器由光碼盤和光電檢測裝置組成。光碼盤是一個具有一定直徑的圓盤，并均勻地開有若干個矩形孔。由于光電編碼器與電機同軸，當電機轉(zhuǎn)動時，檢測裝置檢測并輸出若干個脈沖信號。為了判斷旋轉(zhuǎn)方向，一般輸出兩組具有一定相位差的方波信號。

霍爾編碼器是一種通過磁電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字量的傳感器。霍爾編碼器由霍爾碼盤和霍爾元件組成?；魻柎a盤在一定直徑的圓盤上以不同的磁極等距排列?；魻柎a盤與電機同軸。當電機轉(zhuǎn)動時，霍爾元件檢測并輸出幾個脈沖信號。為了判斷旋轉(zhuǎn)方向，一般輸出兩組具有一定相位差的方波信號。

編碼器是工業(yè)自動控制中重要的反饋環(huán)節(jié)執(zhí)行元件。位置編碼器按工作方式分為絕對式和增量式兩種。絕對位置式編碼器的數(shù)據(jù)輸出一般采用串行通信的方式，由于其具有自身精度高，可直接反饋運動部件在系統(tǒng)中的絕對位置，角度及運動狀態(tài)，并且不需要計數(shù)電路及斷電保持功能，使此類產(chǎn)品具有較高的可靠性，常用于高精度伺服運動控制系統(tǒng)及精密數(shù)控機床。位置編碼器的通信速度，在一定程度上影響閉環(huán)系統(tǒng)的時間常數(shù)，進而影響系統(tǒng)反饋數(shù)據(jù)的可靠性，使絕對值式編碼器成為許多技術(shù)過硬的編碼器制造廠商的主推產(chǎn)品，所以市面上以高速同步串行輸出方式作為編碼器位置信號輸出方式的廠商有許多，并且各自采用不同的信號傳輸協(xié)議。

編碼器廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、自動化流水線、運送設(shè)備、紡織機械、港口機械塑料機械、起重機械、壓力機械、玻璃機械、印刷機械、木材機械、包裝機械、機床、物流機械、輪胎機械、電梯自動化、水泥廠工業(yè)機器人、噴碼機、工程機械等的高度、行程、角度及速度的可靠/精確測量。