编码器的基本概念-增量编码器和绝对值编码器

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1、编码器的基本概念问：旋转编码器只有增量型和绝对值型两种吗?这两种旋转编码器如何区分?工作原理有何不同?各有什么特点?答：只有增量型和绝对型。增量型只是测角位移(间接为角速度)增量,以前一时刻为基点.而绝对型测从开始工作后角位移量。增量型测小角度准,大角度有累积误差。绝对型测小角度相对不准,但大角度无累积误差（此段没用）假设串行绝对值编码器，输出数据可以用标准的接口和标准化的协议传送，同时在过去点对点的连接实现了串行数据传送：今天现场总线系统的使用正不断增加。增量型旋转编码器，轴的每圈转动，增量型编码器提供一

2、定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。如果在一个参考点后面脉冲数被累加，计算值就代表了转动角度或行程的参数。这段是旋转型编码器的原理，什么事情都得搞清楚原理吧，完全弄清楚到没必要，但至少得知道旋转编码器这种传感器的工作方式！！一、旋转编码器的原理和特点：旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线，并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后，输出脉冲或代码信号。其特点是体积小，重量轻

3、，品种多，功能全，频响高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长等特点。1、增量式编码器（自己编程通过对脉冲计数来算出滚轴的当前速度）增量式编码器轴旋转时，有相应的相位输出。其旋转方向的判别和脉冲数量的增减，需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定，并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z信号，作为参考机械零位。当脉冲已固定，而需要提高分辨率时，可利用带90度相位差A，B的两路信号，对原脉冲数进行倍频。2、绝对值编码器绝对值编码器轴旋转器时，有与位置一一对应的

4、代码（二进制，BCD码等）输出，从代码大小的变更即可判别正反方向和位移所处的位置，而无需判向电路。它有一个绝对零位代码，当停电或关机后再开机重新测量时，仍可准确地读出停电或关机位置地代码，并准确地找到零位代码。一般情况下绝对值编码器的测量范围为0～360度，但特殊型号也可实现多圈测量。3、正弦波编码器（没用）正弦波编码器也属于增量式编码器，主要的区别在于输出信号是正弦波模拟量信号，而不是数字量信号。它的出现主要是为了满足电气领域的需要－用作电动机的反馈检测元件。在与其它系统相比的基础上，人们需要提高动态特性

5、时可以采用这种编码器。为了保证良好的电机控制性能，编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲，尤其是在转速很低的时候，采用传统的增量式编码器产生大量的脉冲，从许多方面来看都有问题，当电机高速旋转（6000rpm）时，传输和处理数字信号是困难的。在这种情况下，处理给伺服电机的信号所需带宽（例如编码器每转脉冲为10000）将很容易地超过MHz门限；而另一方面采用模拟信号大大减少了上述麻烦，并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦信号的内插法(怎么回事？)，它为旋转角度提供了计算方法。这种方法可以获得基本正弦

6、的高倍增加，例如可从每转1024个正弦波编码器中，获得每转超过1000，000个脉冲。接受此信号所需的带宽只要稍许大于100KHz即已足够。内插倍频需由二次系统完成。二、输出信号1、信号序列一般编码器输出信号除A、B两相（A、B两通道的信号序列相位差为90度）外，每转一圈还输出一个零位脉冲Z。。当主轴以顺时针方向旋转时，按下图输出脉冲，A通道信号位于B通道之前；当主轴逆时针旋转时，A通道信号则位于B通道之后。从而由此判断主轴是正转还是反转。注：可以分出A与B谁先谁后，因为相序相差90度。如果相序相差180度

7、的话，就无法分出了，因为A与B的脉冲波想刚好相反且对称。正弦输出编码器输出的差分信号如下图所示：（没用，项目里只有绝对值编码器和增量编码器）上图中，+A与-A相序相反，+A与+B相序相差90度2、零位信号编码器每旋转一周发一个脉冲，称之为零位脉冲或标识脉冲，零位脉冲用于决定零位置或标识位置。要准确测量零位脉冲，不论旋转方向，零位脉冲均被作为两个通道的高位组合输出。由于通道之间的相位差的存在，零位脉冲仅为脉冲长度的一半。3、预警信号有的编码器还有报警信号输出，可以对电源故障，发光二极管故障进行报警，以便用户及

8、时更换编码器。三、输出电路（基极，集电极，发射极）1、NPN电压输出和NPN集电极开路输出线路此线路仅有一个NPN型晶体管和一个上拉电阻组成，因此当晶体管处于静态时，输出电压是电源电压，它在电路上类似于TTL逻辑，因而可以与之兼容。在有输出时，晶体管饱和，输出转为0VDC的低电平，反之由零跳向正电压。随着电缆长度、传递的脉冲频率、及负载的增加，这种线路形式所受的影响随之增加。因此要达到理想的使用效果，应该对这些影