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什么是旋轉(zhuǎn)編碼器?

發(fā)布時(shí)間:2016-05-06 06:18:10 人氣:500 來(lái)源:本站

旋轉(zhuǎn)編碼器(rotary encoder)也稱為軸編碼器,是將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào),對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理后檢測(cè)位置速度等信號(hào)的傳感器。檢測(cè)直線機(jī)械位移量的傳感器稱為線性編碼器。一般裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)物體中垂直旋轉(zhuǎn)軸的一面。旋轉(zhuǎn)編碼器用在許多需要精確旋轉(zhuǎn)位置及速度的場(chǎng)合,如工業(yè)控制、機(jī)器人技術(shù)、專用鏡頭、電腦輸入裝置(如鼠標(biāo)及軌跡球)等。

旋轉(zhuǎn)編碼器可分為絕對(duì)型(absolute)編碼器及增量型(incremental)編碼器兩種。增量型編碼器也稱作相對(duì)型編碼器(relative encoder),利用檢測(cè)脈沖的方式來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速及位置,可輸出有關(guān)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的信號(hào),一般會(huì)由其他設(shè)備或電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為速度、距離、每分鐘轉(zhuǎn)速或位置的信號(hào)。絕對(duì)型編碼器會(huì)輸出旋轉(zhuǎn)軸的位置,可視為一種角度傳感器。

 - 以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點(diǎn)電刷式。

- 以碼盤刻孔方式不同分為:增量式和絕對(duì)式兩類。

二者的主要區(qū)別在于碼盤的結(jié)構(gòu)和輸出信號(hào)的形式不同。增量型編碼器輸出的是脈沖信號(hào),而絕對(duì)編碼器輸出的是二進(jìn)制的數(shù)值。


絕對(duì)值型編碼器

絕對(duì)型編碼器將轉(zhuǎn)軸的不同位置加以編號(hào)[4],再依目前轉(zhuǎn)軸位置輸出對(duì)應(yīng)的編號(hào),依構(gòu)造主要可分為兩種:光學(xué)式及機(jī)械式。 絕對(duì)型編碼器的特點(diǎn)是隨時(shí)可以知道轉(zhuǎn)軸的位置,有時(shí)也會(huì)將解角器視為是絕對(duì)型編碼器。


增量型編碼器

增量型編碼器和絕對(duì)型編碼器不同,當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),增量型編碼器輸出會(huì)隨之變化,根據(jù)輸出變化可以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)量。絕對(duì)型編碼器有針對(duì)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的位置給予編號(hào),轉(zhuǎn)軸不動(dòng)時(shí)根據(jù)其輸出的信號(hào)可以求得其對(duì)應(yīng)的位置,增量型編碼器無(wú)此功能,無(wú)法在轉(zhuǎn)軸不動(dòng)時(shí)得到轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)位置的信息。


增量型編碼器可用來(lái)感應(yīng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)量的信號(hào),再由程序轉(zhuǎn)化旋轉(zhuǎn)方向、位置及角度等信息,增量型編碼器可以是線性的,也可以是旋轉(zhuǎn)型。增量型編碼器因?yàn)槠涞统杀?,以及其信?hào)容易轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信號(hào)(例如速度)等特性,是最廣為使用的編碼器。


增量型編碼器有機(jī)械式的及光學(xué)式的,機(jī)械式的編碼器需要對(duì)信號(hào)處理抖動(dòng),一般用在消費(fèi)性產(chǎn)品上的旋鈕。例如大部分家用及車用的收音機(jī)就是用增量型編碼器作為音量控制的旋鈕,一般機(jī)械式編碼器只適用在轉(zhuǎn)速不高的應(yīng)用場(chǎng)合。光學(xué)式的編碼器則用在高速或是需要高精準(zhǔn)度的場(chǎng)合。


增量型編碼器有兩個(gè)主要輸出,分別稱為A和B,兩個(gè)輸出是正交輸出,相位差為90度。增量型編碼器的單圈脈沖數(shù)(PPR)為其旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)會(huì)輸出的方波數(shù),如PPR為600表示旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)A和B都會(huì)輸出600個(gè)方波,但先后順序不同。光學(xué)式增量型編碼器可以有較高的單圈脈沖數(shù),例如 2500 到 10000。


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