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基礎知識之旋轉編碼器

作者: 時間:2024-03-26 來源:電子森林 收藏

什么是?

,也稱為軸編碼器,是一種機電設備,可將軸或軸的角位置或運動轉換為模擬或數(shù)字輸出信號。

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/202403/456814.htm

主要有兩種類型:絕對式和增量式。絕對編碼器的輸出指示當前軸位置,使其成為角度傳感器。增量編碼器的輸出提供有關軸運動的信息,這些信息通常在其他地方處理成位置、速度和距離等信息。

旋轉編碼器用于需要監(jiān)視或控制機械系統(tǒng)或兩者兼而有之的廣泛應用,包括工業(yè)控制、機器人、攝影鏡頭、計算機輸入設備,如光機械鼠標和軌跡球、受控應力流變儀和旋轉雷達平臺。

旋轉編碼器的工作原理是通過檢測旋轉部件上的位置變化來測量角度。它可以使用兩種主要類型的編碼器:增量編碼器和絕對編碼器。

增量編碼器:

增量編碼器通過在旋轉部件上安裝光學或磁性刻度來工作。這些刻度通常具有固定的間隔,用于測量旋轉部件的位置變化。 當旋轉部件旋轉時,增量編碼器會發(fā)出脈沖信號。每個脈沖代表旋轉部件旋轉一個固定的角度,通常稱為計數(shù)單位。 通過計數(shù)脈沖的數(shù)量和方向,可以確定旋轉部件的準確位置和旋轉方向。

絕對編碼器:

絕對編碼器可以直接測量旋轉部件的絕對位置,而不僅僅是位置變化。 絕對編碼器通常使用多個刻度和傳感器來實現(xiàn)。每個刻度上都有一個唯一的編碼模式,可以識別旋轉部件的絕對位置。 當旋轉部件旋轉時,傳感器會讀取刻度上的編碼模式,并將其轉換為相應的位置值。 絕對編碼器可以提供非常準確的角度測量,但通常更昂貴。

旋轉編碼器是如何工作的?

旋轉編碼器(rotary encoder)也稱為軸編碼器,是將旋轉的機械位移量轉換為電氣信號,對該信號進行處理后檢測位置速度等信號的傳感器。檢測直線機械位移量的傳感器稱為線性編碼器。一般裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸的一面。旋轉編碼器用在許多需要精確旋轉位置及速度的場合,如工業(yè)控制、機器人技術、專用鏡頭、電腦輸入裝置(如鼠標及軌跡球)等。

旋轉編碼器可分為絕對型(absolute)編碼器及增量型(incremental)編碼器兩種。增量型編碼器也稱作相對型編碼器(relative encoder),利用檢測脈沖的方式來計算轉速及位置,可輸出有關旋轉軸運動的信號,一般會由其他設備或電路進一步轉換為速度、距離、每分鐘轉速或位置的信號。絕對型編碼器會輸出旋轉軸的位置,可視為一種角度傳感器。

二者的主要區(qū)別在于碼盤的結構和輸出信號的形式不同。增量型編碼器輸出的是脈沖信號,而絕對編碼器輸出的是二進制的數(shù)值。

如何使用旋轉編碼器?

選型 在選型或采購旋轉編碼器的時候,需要從多方面進行考慮,特別是在技術參數(shù)上需要進行一個技術參數(shù)上的參考:包括編碼器的尺寸、類型、分辨率、電氣接口等等,總的來說,第一步則是判斷應用需要的是增量編碼器、絕對編碼器還是換向編碼器。一經(jīng)確定,就必須考慮分辨率、安裝方式、電機軸尺寸等其他參數(shù)。(對磁場環(huán)境有要求的務必不能選擇磁電技術的編碼器?。。。?/span>

除了編碼器的定位止口,軸徑,安裝孔位,安裝空間體積等常規(guī)參數(shù),還需考慮比如:安裝空間與選定軸的形態(tài)(中空軸、桿軸類)、以及連接線纜類型

分解率精度 在考慮組裝機械裝置的要求精度和機械的成本的基礎上,選擇最適合的產(chǎn)品。一般選擇機械綜合精度的1/2~1/4精度的分辨率。

輸出電路方式 對增量型編碼器而言,其輸出電路有很多類型,當使用高速計數(shù)器對編碼器的脈沖信號進行計數(shù)時,必須首先搞清楚該編碼器的輸出類型才能正確的接線并調試。 增量型編碼器的輸出電路包括集電極輸出(Collector Output)型、電壓輸出(Voltage Output)型、推挽輸出(Push-Pull Output)型及線驅動輸出(Line Driver Output)型。輸出電路的核心元器件是三極管。我們知道三極管有三個極:基極(Base)、發(fā)射極(Emitter)和集電極(Collector)。

最合適的輸出信號類型并不總是那么明顯,而且往往受到忽視。最常見的三種類型是開集輸出(電壓輸出-E)、推挽輸出(F型HTL格式)和差分線路驅動器輸出。本文將分別介紹這三種輸出類型,幫助大家根據(jù)具體應用需求選擇合適的設備。

旋轉編碼器的供應商有哪些?

  • 日本 NEMICON(內密控)
  • 韓國 Autonics
  • 歐姆龍(OMRON)自動化
  • 宜科(ElCO)電子
  • 西克(SICK)傳感器
  • 無錫瑞普海德
  • 長春禹衡光學
  • 光洋電子(無錫)
  • 上海佳武自動化

    從哪里選型和購買旋轉編碼器?

    當選型和購買旋轉編碼器時,有幾個關鍵要考慮的因素:

1. 分辨率:旋轉編碼器的分辨率決定了它能夠檢測到的旋轉角度的精度。通常以每轉的脈沖數(shù)(PPR)來表示,較高的PPR意味著更高的分辨率。

  1. 接口類型:旋轉編碼器的接口類型取決于你的應用需求。常見的接口類型包括模擬輸出、數(shù)字脈沖輸出(如A、B相信號)和通信接口(如SPI、I2C等)。
  2. 尺寸和安裝方式:根據(jù)你的應用空間和安裝要求,選擇合適的旋轉編碼器尺寸和安裝方式,如軸式、中空式、平面式等。
  3. 工作電壓和電流:確保旋轉編碼器的工作電壓和電流與你的電路系統(tǒng)匹配。
  4. 品牌和質量:選擇可靠的品牌和供應商,確保旋轉編碼器的質量和售后服務。

以下是一些旋轉編碼器選型和購買的在線資源鏈接:

  1. Mouser Electronics: https://www.mouser.com/
  2. Digi-Key Electronics: https://www.digikey.com/
  3. RS Components: https://www.rs-online.com/
  4. Allied Electronics: https://www.alliedelec.com/
  5. Amazon: https://www.amazon.com/


關鍵詞: 旋轉編碼器

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