增量式编码器的工作原理

旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,分为增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器两大系列。旋转编码器直接用于转角位移量的检测,直线位移被转换为转角位移后,也可以用旋转编码器来测量。下面将旋转编码器简称为编码器。

光电增量式编码器的工作原理如下:随转轴一起转动的脉冲码盘上有均匀刻制的光栅,即在码盘上均匀地分布着若干个透光区段和遮光区段。这两种区段分得越密,则分辨率越高。

增量式编码器没有固定的起始零点,输出的是与转角的增量成正比的脉冲,需要用计数器来计脉冲数。每转过一个透光区时,就发出一个脉冲信号,计数器当前值加1,计数结果对应于转角的增量。转轴处于静止状态时没有脉冲输出,增量式编码器主要用于转速测量。

增量式编码器的计数起点可以任意设定,可以实现多圈的无限累加计数和测量。如果转角的测量范围小于360度”,可以把每转发出一个脉冲的原点信号作为机械参考零位。如果转角的测量范围大于360度”,需要用与位置零点相对应的限位开关来确定零点,或者设置输入绝对转角位置校正值的人机界面。

缺点:需要用PLC的断电保持功能来保存绝对转角位置。如果在PLC掉电后被检测的轴转动,将使掉电保存的数据毫无意义。为了彻底解决可以使用绝对式编码器。存在零点累计误差,抗干扰较差,在有严重的电气干扰和振动的条件下,计数脉冲容易受到干扰,造成误计数,从而影响测量精度。一般应用在测速设备比较好,但是增量式编码器的设计制造工艺简单,价格便宜,所以有时也被用来测量绝对转角。

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