编码器的特点及用途

编码器是通过把机械角度物理量的变化转变成电信号的一种装置；在传感器的分类中，他归属于角位移传感器。

根据编码器的这一特性，编码器主要用于测量转动物体的角位移量，角速度，角加速度，通过编码器把这些物理量转变成电信号输出给控制系统或仪表，控制系统或仪表根据这些量来控制驱动装置。

2. 编码器的主要应用场合：

2.1 数控机床及机械附件。

编码器根据不同的使用场合可分为

absolute type encoder绝对式编码器

brush (contact) encoder电刷(接触式)编码器

channel encoder信道编码器

chronometric encoder记时编码器

command encoder命令编码器

digital position encoder数字式位置编码器

digital shaft encoder数字式轴角编码器

digital voltage encoder数字电压编码器

diode matrix encoder二极管矩阵编码器

error signal encoder　误差信号编码器

experimental digital television encoder实验数字电视编码器

incremental encoder增量式编码器

inductive encoder电感式编码器

linear angle encoder线性角编 码器

key encoder键盘编码器

matrix encoder矩阵(式)编码器

optical position encoder光位置编码器

optical rotary encoder光电旋转编码器

phase encoder相位编码器

photoelectric encoder光电译码器

priority encoder优先编码器

quantizing encoder量化编码器

reading encoder读数译码器

shaft-position encoder轴角编码器

source encoder信源编码器

space encoder间隔译码器, 空间译码器

test encoder<测试编码器

最常用的有两种：绝对值编码器和增量式编码器。

信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。

传感器电源电压一般分为：5V和24V。

信号类型：

1、A/B/Z型

2、RS422差分

3、SSI（格雷码）

信号有正弦波的，有方波的。

信号有电流型的，有电压型的

另外SSI编码器输出除了格雷码，也有二进制码的。

电压的范围也不仅限于5V和24V

2.2   机器人、自动装配机、自动生产线。

2.3   电梯、纺织机械、缝制机械、包装机械（定长）、印刷机械（同步）、木工机械、塑料机械（定数）、橡塑机械。

2.4   制图仪、测角仪、疗养器 雷达等。

3. 基本原理

3.1 构造

编码器主要是由码盘(圆光栅、指示光栅)、机体、发光器件、感光器件等部件组成。

（1） 圆光栅是由涂膜在透明材料或刻画在金属材料上的成放射状的明暗相间的条纹组成的。一个相邻条纹间距称为一个栅节,光栅整周栅节数就是编码器的脉冲数(分辨率)。（注:本公司码盘有三种金属、玻璃、菲林(类似塑料) 三种）。

（2） 指示光栅是一片固定不动的,但窗口条纹刻线同圆光栅条纹刻线完全相同的光栅片。

（3）机体是装配圆光栅,指示光栅等部件的载体。

（4）发光器件一般是红外发光管。

（5）感光器件是高频光敏元件;一般有硅光电池和光敏三极管。

3.2 工作原理

由圆光栅和指示光栅组成一对扫描系统,在扫描系统的一侧投射一束红外光,在扫描系统的另一侧的感光器件就可以收到扫描光信号;当圆光栅转动时,感光器件接收到的扫描光信号会发生变化,感光器件可以把光信号转变成电信号并输出给控制系统或仪表。

一般编码器的输出信号为两列成90度相位差的Sin信号和Cos信号(这是由指示光栅的窗口条纹刻线保证的);这些信号的周期等于圆光栅转过一个栅节(P)的移动时间,对Sin信号和Cos信号进行放大及整形就可输出方波脉冲信号。

4. 应用举例

编码器的应用场合十分的广泛，在此列举几个简单事例：

(1) 数控机床对加工工件自动检测就是通过编码器来进行检测的：数控机床刀架的对零校准也是通过编码器来实施的。

(2) 编码器在PLC上的应用：一般PLC上都有高速信号输入口，编码器可以作为高速信号输入元件，使PLC更加迅速和精准地实施闭环控制。而在变频器上其一般接变频器的PG卡上。

（3） 编码器用在电梯上，用于测量电梯的升降速度和位置。

5. 产品介绍

5.1 产品分类：

（1） 绝对型：其输出信号为计算机能直接识别的二进码，BCD码或格雷码。

（2） 增量型：其输出信号为连续的方波脉冲，我公司增量型编码器又分为以下几种：

A. 主轴型：其特点为可制作30～3600 P / R的脉冲，规格齐全，适合多种场合。基本型号有ISC、ISL、ISCA、等系列

B. 中空型：其特点为可制作30～3600 P / R的脉冲,采用弹簧板连接，安装方便,适合于DC和AC马达。基本型号IHC、IHA等系列。

C. 手动型：其特点为可制作25～100 P / R的脉冲，手感均匀、灵活，体积更小，使用寿命更长。基本型号有ISM等系列。

5.2 型号解说

（1） 型号的编排参照样本。

（2） 信号输出说明

B ——表示A、B两信号输出，信号相差90度。

BZ ——表示A、B两信号输出，信号相差90度+原点信号输出。

（3） 信号输出形式说明

E ——表示电压输出（4.5V～13.2V）。

C ——表示集电极开放输出，有NPN型集电极开放输出（4.5V～13.2V）、NPN型高电压集电极开放输出（10.8V～26.4V）、C2------PNP型高电压集电极开放输出（10.8V～26.4）。

F ——表示推拉（互补，推挽）输出（10.8V～26.4V）。

L ——表示长线驱动输出（4.75V～5.25V）。

T--------表示长线驱动输出（10.8V～26.4V）。

6. 编码器选型必须了解的五个参数

脉冲数（每转输出脉冲数P / R）；信号输出形式（信号路数及信号输出形式）；电源电压（5～12V为低电压，12～24为高电压）；轴径（mm）；外型尺寸（mm）。

7. 常见品牌常见型号对照表

品牌

NEMICON内密控

AUTONICS奥托尼克斯

REP瑞普

KOYO光洋

ELTRA意尔创

OMRON欧姆龙

等等

实心4mm