光電編碼器

光電編碼器是一種二進(jìn)制光電位置指示器，其基本原理是由不同等分的明暗相間的條紋，通過光電元件取得角度位置的二進(jìn)制數(shù)字信號，后進(jìn)行解碼取得角度位置的值或相對值。編碼器的碼形總是的，這種碼形給出了長度或角度的位置。光電編碼器由光源，碼盤和光電接收器所組成。碼盤是編碼器中的重要的器件。這里的碼盤是一種自然碼盤。編碼器的碼形有多種形式。一種叫做格瑞碼的碼盤特別適用于光學(xué)編碼器。這種碼盤每進(jìn)一格僅改變一個數(shù)碼，不易產(chǎn)生錯碼現(xiàn)象。

編碼器即是將某種物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的裝置。運(yùn)動控制系統(tǒng)中的編碼器的作用是將位置和角度等參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。可采用電接觸、磁效應(yīng)、電容效應(yīng)和光電轉(zhuǎn)換等機(jī)理，形成各種類型的編碼器。運(yùn)動控制系統(tǒng)中常見的編碼器是光電編碼器。

光電編碼器根據(jù)其用途的不同分為旋轉(zhuǎn)光電編碼器和直線光電編碼器，分別用于測量旋轉(zhuǎn)角度和直線尺寸。光電編碼器的關(guān)鍵部件是光電編碼裝置，在旋轉(zhuǎn)光電編碼器中是圓形的碼盤(codewheel或codedisk)，而在直線光電編碼器中則是直尺形的碼尺(codestrip)。碼盤和碼尺根據(jù)用途和成本的需要，可由金屬、玻璃和聚合物等材料制作，其原理都是在運(yùn)動過程中產(chǎn)生代表運(yùn)動位置的數(shù)字化的光學(xué)信號。

可用于說明透射式旋轉(zhuǎn)光電編碼器的原理。在與被測軸同心的碼盤上刻制了按一定編碼規(guī)則形成的遮光和透光部分的組合。在碼環(huán)的一邊是發(fā)光二極管或白熾燈光源，另一邊則是接收光線的光電器件。碼盤隨著被測軸的轉(zhuǎn)動使得透過碼盤的光束產(chǎn)生間斷，通過光電器件的接收和電子線路的處理，產(chǎn)生特定電信號的輸出，再經(jīng)過數(shù)字處理可計算出位置和速度信息。

在現(xiàn)代高分辨率碼盤上，透光和遮光部分都是很細(xì)的窄縫和線條，因此也被稱為圓光柵。相鄰的窄縫之間的夾角稱為柵距角，透光窄縫和遮光部分大約各占柵距角的1/2。碼盤的分辨率以每轉(zhuǎn)計數(shù)(CPR-countsperrevoluTIon)表示，亦即碼盤旋轉(zhuǎn)一周在光電檢測部分可產(chǎn)生的脈沖數(shù)。例如某碼盤的CPR為2048，則可以分辨的角度為10，"。在碼盤上，往往還另外安排一個（或一組）窄縫，用于產(chǎn)生定位(index)或零位(zero)信號。測量裝置或運(yùn)動控制系統(tǒng)可利用這個信號產(chǎn)生回零或復(fù)位操作

編碼器軸與用戶端輸出軸之間采用彈性軟連接，以避免因用戶軸的串動、跳動而造成BEN編碼器軸系和碼盤的損壞。

安裝時請注意允許的軸負(fù)載。
　　應(yīng)保證編碼器軸與用戶輸出軸的不同軸度<，與軸線的偏角<°。
　　安裝時嚴(yán)禁敲擊和摔打碰撞，以免損壞軸系和碼盤。
　　電器方面
　　接地線應(yīng)盡量粗，一般應(yīng)大于φ3。
　　編碼器的信號線不要接到直流電源上或交流電流上，以免損壞輸出電路。
　　編碼器的輸出線彼此不要搭接，以免損壞BEN編碼器輸出電路。
　　與編碼器相連的電機(jī)等設(shè)備，應(yīng)接地良好，不要有靜電。
　　開機(jī)前，應(yīng)仔細(xì)檢查，產(chǎn)品說明書與BEN編碼器型號是否相符，接線是否正確。
　　配線時應(yīng)采用屏蔽電纜。
　　長距離傳輸時，應(yīng)考慮信號衰減因素，選用輸出阻抗低，抗力強(qiáng)的輸出方式。
　　避免在強(qiáng)電磁波環(huán)境中使用。
　　環(huán)境方面
　　編碼器是儀器，使用時要注意周圍有無振源及干擾源。
　　請注意環(huán)境溫度、濕度是否在儀器使用要求范圍之內(nèi)。
　　不是防漏結(jié)構(gòu)的編碼器不要濺上水、油等，必要時要加上防護(hù)罩是相對于增量而言的，顧名思義，所謂就是編碼器的輸出信號在一周或多周運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，其每一位置和角度所對應(yīng)的輸出編碼值都是對應(yīng)的，如此，便具備掉電記憶之功能也。
　　編碼器由機(jī)械位置決定的每個位置是的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了

增量式

增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時，有相應(yīng)的相位輸出。其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減，需借助后部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn)。其計數(shù)起點可任意設(shè)定，并可實現(xiàn)多圈的累加和測量。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個脈沖的Z信號，作為參考機(jī)械零位。當(dāng)脈沖已固定，而需要提高分辨率時，可利用帶90度相位差A(yù)，B的兩路信號，對原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻。

值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時，有與位置一一對應(yīng)的代碼（二進(jìn)制，BCD碼等）輸出，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置，而無需判向電路。它有一個零位代碼，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測量時，仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置地代碼，并準(zhǔn)確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測量范圍為0～360度，但特殊型號也可實現(xiàn)多圈測量。