編碼器原理和位置測量

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯編碼器原理和位置測量 嚴格來講，編碼器只會告知你改如何定位，要如何執(zhí)行，是需要靠數(shù)控系統(tǒng)（或者plc之類掌握器）掌握伺服或者步進電機來實現(xiàn)定位的，編碼器好比人的眼睛，知道電機軸或者負載處于當前某個位置，工業(yè)上用的一般是光電類型編碼器，下邊簡潔說明一下。簡潔說下編碼原理和位置測量光電編碼器是在一個很薄很輕的圓盤子上，通過緊密儀器來腐蝕雕刻了許多條細小的縫，相當于把一個360度，細分成許多等分，比如成1024組，這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。然后有個精密的發(fā)光源，安裝在碼盤的一面，碼盤的另外一面，會有個接收器之類的，使用了光敏電

2、阻這些元件加放大和整形電路組成，這樣碼盤轉動時候，有縫隙的地方會透光過去，接收器會瞬間收到光脈沖，經(jīng)過電路處理后，輸出一個電脈沖信號，這樣碼回旋轉了一周，會對應輸出1024個脈沖，第一個脈沖位置假如是0，其次個脈沖位置就是0.3515625°，第三個脈沖位置是0.3515625°*2，以此類推，這樣只要有儀器能讀到脈沖個數(shù)，就可以知道碼盤對應在什么位置了，假如把編碼器安裝到電機的軸上，電機軸和碼盤是剛性連接，兩者的位置關系會一一對應，通過讀編碼器脈沖，就可以知道電機的軸位置。 而電機軸，比如會通過同步帶，齒輪，鏈條等帶動一些負載，比如掌握絲桿，這樣會有個所謂電子齒輪比的關系

3、，電機轉一圈，絲桿會前進多少毫米，這樣讀到了對應編碼器上輸出多少給脈沖，通過脈沖數(shù)就可以反推出當前絲桿的位置。 但是編碼器是圓的，假如無限制旋轉下去，角度會無窮大，所以設計了一種增量型的編碼器，轉一圈，會輸出三組信號ABZ，其中AB是一樣的脈沖，比如上邊說的一圈有1024個脈沖，AB相脈沖對應一圈內(nèi)的圓周角度， 另外有個Z相脈沖，是由于圓周雖然會不停轉下去，角度會無窮無盡，但是都是一周一周的重復而已，零相脈沖固定在圓周某個位置，編碼器每轉一圈，只輸出一個零相脈沖，這樣假如以Z相脈沖為基準點，這樣每次讀到這個脈沖時候，系統(tǒng)就清零一次，就可以讓角度最大值掌握在360°以內(nèi)，相當于一個零基

4、準點了。 這樣即使系統(tǒng)斷掉了，重新上電，只要能找到這個基準點，就可以知道絲桿的初始位置在什么地方了。 以上這種定位叫增量坐標系，所以編碼器就是增量型編碼器，應用比較廣泛，由于敏捷而且價格廉價。假如只設備只需要轉一圈的，也就是角度在360°內(nèi)的，編碼器可以細分精密一點，比如有13位，相當于213次方個脈沖一圈，對應著360°，這種脈沖數(shù)和角度一一對應，不怕系統(tǒng)斷電需要重新調(diào)整零位，這種編碼器叫單圈肯定值編碼器。假如負載需要轉多圈的，但是這個圈數(shù)也不能特別多，比如5圈，相當于5*360°=1800°，這樣脈沖和1800°一一對應，這些在一些高檔的數(shù)控機床上應用比較多，可以知道絲桿或者一些旋轉工作的當前精密位置，而且不用擔憂系統(tǒng)斷電歸零問題。 此外，編碼器還有磁電方式的，比如在碼盤上加工了許多個南北間隔的小磁鐵，通過霍爾去讀小磁鐵信號，輸出信號，