编码器的功能(编码器的工作原理和功能)

编码器是一种将旋转位移转换成一系列数字脉冲信号的旋转传感器。这些脉冲可用于控制角位移，如果编码器与齿轮杆或螺杆结合，也可用于测量线性位移。

编码器产生的电信号经过数控CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等处理。这些传感器主要用于以下领域:机床、材料加工、电机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中，采用光电扫描原理来转换角位移。读数系统基于径向分度盘的旋转，分度由透光窗口和透光窗口交替组成。这种系统全部由红外光源垂直照射，因此光线将光盘上的图像投射到接收器的表面，接收器上覆盖有光栅，称为准直器，并具有与光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘旋转引起的光线变化，然后将光线变化转化为相应的电学变化。一般旋转编码器也能得到一个速度信号，反馈给变频器，调整变频器的输出数据。

编码器一般分为增量式和绝对式两种，这两种类型的区别最大:增量式编码器的位置是由零位标记计算出的脉冲数决定的，而绝对式编码器的位置是由输出码的读数决定的。在一个圆中，每个位置的输出码的读数是唯一的；因此，当电源关闭时，绝对式编码器不会与实际位置分离。如果再次接通电源，位置读数仍然有效；与增量式编码器不同，需要找到零标记。

目前编码器厂家生产的是完整的系列，一般都是专用的，比如电梯专用编码器、机床专用编码器、伺服电机专用编码器等。和编码器都是智能的，并具有各种并行接口与其他设备通信。

编码器是将角位移或线位移转换成电信号的装置。前者成为码盘，后者称为码尺。根据读取方式，编码器可分为接触式和非接触式。接触式使用刷子输出，刷子接触导电区或绝缘区表示代码状态是“1”还是“0”；未连接到触敏接收元件是光敏元件或磁传感器。当使用光敏元件时，用透光区和不透光区来表示编码状态是“1”还是“0”。

根据工作原理，编码器可分为增量式和绝对式。增量式编码器将位移转换成周期性的电信号，再将电信号转换成计数脉冲，脉冲的个数表示位移。绝对式编码器的每个位置都对应一定的数字编码，因此其指示值只与测量的起始和终止位置有关，与测量的中间过程无关。

旋转增量编码器旋转时输出脉冲，计数装置知道其位置。当编码器不动或断电时，依靠计数装置的内部存储器来记忆位置。这样断电的时候，编码器根本就动不了。当呼叫来工作时，编码器的脉冲输出过程中，不会有干扰，脉冲会丢失。否则计数装置内存的零点会发生偏移，这个偏移的量是无法知道的，直到错误的生产结果出现。解决办法是增加参考点，编码器每经过一次参考点，参考位置就修正到计数装置的记忆位置。在参考点之前，无法保证位置的准确性。所以在工业控制中，有先找参考点，开机改零等方法。这个编码器是由编码器的机械位置决定的，不受断电或干扰的影响。

绝对编码器每个位置的唯一性由机械位置决定。它不需要一直记着、找着参考点、数着。当你需要知道位置的时候，你可以读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性和数据的可靠性大大提高。

由于绝对式编码器在定位上明显优于增量式编码器，所以在工业定位中得到了越来越多的应用。绝对式编码器由于精度高，输出位数多，如果仍然采用并行输出，必须保证输出信号的每一位都连接好，而且对于更复杂的工况需要隔离，连接的缆芯数量太多，带来很多不便，降低了可靠性。因此，在多位输出类型中，绝对式编码器一般采用串行输出或总线输出，SSI(同步串行输出)是德国制造的绝对式编码器最常用的串行输出。

多圈绝对编码器。编码器制造商使用时钟齿轮机械的原理。中央码盘转动时，另一组码盘(或齿轮组、码盘组)由齿轮带动，在单圈编码的基础上增加圈数，扩大编码器的测量范围。这种绝对式编码器称为多圈绝对式编码器。也是由机械位置决定的，每个位置代码都是唯一的，不需要记忆。多圈编码器的另一个优点是，由于测量范围大，实际使用往往更加丰富，安装时不需要找零点，取某个中间位置作为起点即可，大大简化了安装调试的难度。多圈绝对式编码器在长度定位方面具有明显的优势，在工业控制定位中得到了越来越多的应用。