增量式編碼器的結(jié)構(gòu)和功能原理

增量編碼器，其碼盤分為大小相同的明暗網(wǎng)格。隨著碼盤的旋轉(zhuǎn)，接收端檢測到光的0和1的變化，并將其轉(zhuǎn)換為電脈沖信號并輸出。脈沖信號連接到高速計(jì)數(shù)器模塊，位移量可以通過計(jì)算脈沖數(shù)來確定（因?yàn)榫幋a器每轉(zhuǎn)發(fā)送的脈沖數(shù)是固定的）。

增量編碼器的碼盤如下所示：


上述Hengstler編碼器結(jié)構(gòu)在使用光源時(shí)只有一個(gè)柵極和一個(gè)電脈沖信號輸出，這往往不能滿足實(shí)際需要，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中我們往往需要檢測電機(jī)是正向運(yùn)行還是反向運(yùn)行，有時(shí)還需要進(jìn)行零點(diǎn)檢測。

要向前和向后檢測，有兩種方法。

方法1：使用帶1速柵格和兩個(gè)光源的碼盤。

通過調(diào)整Hengstler編碼器光柵的分離距離和兩個(gè)光源的位置，A相位信號和B相位信號相差1/4個(gè)周期（相位角差為90度），從而可以按照向前或向后判斷A相位信號和B相位信號B。該方法的示意圖如下所示：


方法2：使用帶有2個(gè)網(wǎng)格和1個(gè)光源的碼盤。

該方法使用帶有兩個(gè)圓網(wǎng)格的碼盤，外圈為a相網(wǎng)格，內(nèi)圈為B相網(wǎng)格，兩個(gè)圓之間的間隔為1/4寬度，如下圖所示：


除了A/B相位，一些編碼器在實(shí)際應(yīng)用中還提供零脈沖信號。零點(diǎn)脈沖信號是在碼盤上加一個(gè)同心網(wǎng)格孔，每轉(zhuǎn)一圈就發(fā)出一個(gè)脈沖，輸出信號稱為Z相（零），如下圖所示：


這樣，增量編碼器的A相/B相/Z相輸出信號如下圖所示：


增量式編碼器與PLC的連接

增量編碼器輸出的脈沖信號必須連接到PLC的高速計(jì)數(shù)器。一些PLC CPU模塊具有內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器（例如S7-200智能、S7-1200系列），可將Hengstler編碼器的輸出信號直接連接到CPU模塊內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器通道；有些CPU本身不集成高速計(jì)數(shù)器，這里需要計(jì)數(shù)器（如S7-300/1500系列）和特殊的高速計(jì)數(shù)模塊。

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