亨士樂(lè)脈沖編碼器（碼盤(pán)）的結(jié)構(gòu)和原理介紹

脈沖編碼器，也稱(chēng)為碼盤(pán)，是一種旋轉(zhuǎn)式數(shù)字測(cè)量元件，分為增量型和絕對(duì)型。它通常安裝在待測(cè)試的軸上，并隨軸旋轉(zhuǎn)，以將軸的角位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字尺寸。增量編碼器的輸出信號(hào)以增量脈沖的形式輸出，而絕對(duì)編碼器的輸出輸出信號(hào)以數(shù)字編碼的形式輸出。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方式，亨士樂(lè)編碼器可分為接觸式、光電式和電磁式。其中，光電編碼器廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，而由霍爾效應(yīng)組成的電磁編碼器可作為速度檢測(cè)元件。

常用的增量編碼器是增量光電編碼器。增量光電編碼器的組成，它由帶電容器的發(fā)光二極管（LED）、光障、光電編碼器、光敏元件和信號(hào)處理電路組成。其中，光電碼盤(pán)在玻璃板上涂上一層不透光的金屬膜，然后圍繞圓周等間隔地由不透光和不透光條制成。遮光板具有與光電碼盤(pán)相同的不透光條紋，光電碼盤(pán)也可以由不銹鋼片制成。



遮光板和光電編碼板產(chǎn)生了明暗交替，由光敏元件接收。光敏元件將光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。電輸出脈沖信號(hào)通常為A相、B相和Z相的三相信號(hào)。信號(hào)形狀如圖1所示。當(dāng)光電編碼器的波旋轉(zhuǎn)時(shí)，A和B脈沖之間的相位角差為90度。測(cè)量波的角位移可以根據(jù)A或B脈沖的數(shù)量來(lái)測(cè)量，并且測(cè)量波的速度可以根據(jù)脈沖的頻率來(lái)測(cè)量?？梢愿鶕?jù)相位A和相位B信號(hào)的相位比來(lái)測(cè)量測(cè)量波的旋轉(zhuǎn)方向。如果A相脈沖超前于B相脈沖，則光電編碼器正轉(zhuǎn)；否則，它將反向旋轉(zhuǎn)。隨后的電路可以除以A和B之間的90°相位差（通過(guò)四倍頻電路實(shí)現(xiàn)）。Z線是一種光電旋轉(zhuǎn)編碼器，具有零脈沖線，每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，測(cè)量軸的廣泛位置參考信號(hào)和測(cè)量軸的速度信號(hào)。

增量代碼盤(pán)的規(guī)格和分辨率

規(guī)格

增量碼盤(pán)規(guī)格是指碼盤(pán)每轉(zhuǎn)發(fā)射的脈沖數(shù)；

目前市場(chǎng)上的規(guī)格范圍為36線/至100000線/；

選擇：①伺服系統(tǒng)要求的分辨率；

② 考慮機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。

分辨率（分辨率角度）

將增量代碼盤(pán)規(guī)格設(shè)置為n行/轉(zhuǎn)：

亨士樂(lè)絕對(duì)光電編碼器的結(jié)構(gòu)和工作原理

絕對(duì)編碼器可以直接用數(shù)字代碼表示測(cè)量角度，每個(gè)角度位置都有相應(yīng)的測(cè)量代碼。因此，即使當(dāng)電流關(guān)閉時(shí)，只要具有關(guān)閉記憶功能的能量再次打開(kāi)，這種測(cè)量方法也可以讀出被測(cè)軸的角位置。絕對(duì)光電編碼器在結(jié)構(gòu)上類(lèi)似于接觸式編碼器，只是黑白區(qū)域不是導(dǎo)電區(qū)域和絕緣區(qū)域，而是代表半透明區(qū)域和不透明區(qū)域。如果黑色區(qū)域是指不透光區(qū)域，則使用“0”；

白色區(qū)域是指由“1”表示的透光率范圍。因此，每個(gè)角度都有由“1”和“0”組成的二進(jìn)制代碼。此外，每個(gè)代碼軌道上都有一組光敏元件。這樣，不管碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)的角度如何，每個(gè)接收光的相應(yīng)光敏元件的輸出都是“1”，而不接收光的輸出是“0”，從而形成n位二進(jìn)制碼。該圖顯示了4通道光電編碼器的原理圖。

絕對(duì)碼盤(pán)的規(guī)格和分辨率

規(guī)格

絕對(duì)代碼盤(pán)取決于代碼盤(pán)的代碼路徑n的數(shù)量；

現(xiàn)在市場(chǎng)提供4至18車(chē)道；



伺服系統(tǒng)所需的分辨率；

考慮機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。

分辨率（分辨率角度α）

設(shè)絕對(duì)式碼盤(pán)的規(guī)格 n 道：

光電編碼器的特性

1.測(cè)量不精確，無(wú)接觸磨損，碼盤(pán)壽命長(zhǎng)，精度保證好；

2.允許高測(cè)量速度和高精度；。

3.光電轉(zhuǎn)換，抗干擾能力強(qiáng)；

4.體積小，安裝方便，適合機(jī)床操作環(huán)境；

5.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，光源壽命短；

6.碼盤(pán)基板為玻璃，抗沖擊、抗振動(dòng)能力差

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