旋轉編碼器的工作原理
對於工業控制中的定位問題，一般採用接近開關、光電開關等裝置。隨著工控的不斷發展，出現了旋轉編碼器，其特點是：
1、資訊化：除了定位，控制室還可知道其具體位置；
2、柔性化：定位可以在控制室柔性調整；
3、安裝方便和安全、使用壽命長。
乙個旋轉編碼器，可以測量從幾個微公尺到幾十幾百公尺的距離。多個工位，只要選用乙個旋轉編碼器，就可以避免使用多各接近開關、光電開關，解決現場機械安裝麻煩，容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。
由於是光電碼盤，無機械損耗，只要安裝位置準確，其使用壽命往往很長。
4、多功能化：除了定位，還可以遠傳當前位置，換算運動速度，對於變頻器，步進電機等的應用尤為重要。
5、經濟化：對於多個控制工位，只需乙個旋轉編碼器，安裝、維護、損耗成本降低，使用壽命增長。
鑑於以上優點，旋轉編碼器已經越來越廣泛地被應用於各種工控場合。
編碼器（encoder）是將物理訊號編制、轉換為可用以通訊、傳輸和儲存的訊號的一種裝置。應用於速度控制或位置控制系統的檢測元件。
編碼器是把角位移或直線位移轉換成電訊號的一種裝置。前者成為碼盤，後者稱碼尺。
旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術引數主要有每轉脈衝數（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。
單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈衝，而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈衝，通過這兩組脈衝不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。
增量型編碼器 (旋轉型) 工作原理:
由乙個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波訊號組合成a、b、c、d,每個正弦波相差90度相位差（相對於乙個周波為360度），將c、d訊號反向，疊加在a、b兩相上，可增強穩定訊號；另每轉輸出乙個z相脈衝以代表零位參考位。
由於a、b兩相相差90度，可通過比較a相在前還是b相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈衝，可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由於金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差乙個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
解析度—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為解析度，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。
訊號輸出:
訊號輸出有正弦波（電流或電壓）,方波（ttl、htl）,集電極開路（pnp、npn）,推拉式多種形式，其中ttl為長線差分驅動（對稱a,a-;b,b-;z,z-）,htl也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的訊號接收裝置介面應與編碼器對應。
訊號連線—編碼器的脈衝訊號一般連線計數器、plc、計算機，plc和計算機連線的模組有低速模組與高速模組之分，開關頻率有低有高。
如單相聯接，用於單方向計數，單方向測速。
a.b兩相聯接，用於正反向計數、判斷正反向和測速。
a、b、z三相聯接，用於帶參考位修正的位置測量。
a、a-，b、b-，z、z-連線，由於帶有對稱負訊號的連線，電流對於電纜貢獻的電磁場為0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。
對於ttl的帶有對稱負訊號輸出的編碼器，訊號傳輸距離可達150公尺。
對於htl的帶有對稱負訊號輸出的編碼器，訊號傳輸距離可達300公尺。
1、按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．
接觸式採用電刷輸出，一電刷接觸導電區或絕緣區來表示**的狀態是「1」還是「0」；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示**的狀態是「1」還是「0」。
2、按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。
增量式編碼器是將位移轉換成週期性的電訊號，再把這個電訊號轉變成計數脈衝，用脈衝的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每乙個位置對應乙個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。
旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈衝，通過計數裝置來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數裝置的內部記憶來記住位置。這樣，當停電後，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈衝過程中，也不能有干擾而丟失脈衝，不然，計數裝置記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產結果出現後才能知道。
解決的方法是增加參考點，編碼器每經過參考點，將參考位置修正進計數裝置的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。
比如，印表機掃瞄器的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然後才工作。
這樣的方法對有些工控專案比較麻煩，甚至不允許開機找零（開機後就要知道準確位置），於是就有了絕對編碼器的出現。
絕對型旋轉光電編碼器，因其每乙個位置絕對唯
一、抗干擾、無需掉電記憶，已經越來越廣泛地應用於各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。
絕對編碼器光碼盤上有許多道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排，這樣，在編碼器的每乙個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進製編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什麼時候需要知道位置，什麼時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、資料的可靠性大大提高了。
由於絕對編碼器在定位方面明顯地優於增量式編碼器，已經越來越多地應用於工控定位中。絕對型編碼器因其高精度，輸出位數較多，如仍用並行輸出，其每一位輸出訊號必須確保連線很好，對於較複雜工況還要隔離，連線電纜芯數多，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此，絕對編碼器在多位數輸出型，一般均選用序列輸出或匯流排型輸出，德國生產的絕對型編碼器序列輸出最常用的是ssi（同步序列輸出）。
3、單圈絕對式編碼器和多圈絕對式編碼器
旋轉單圈絕對式編碼器，以轉動中測量光碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼器只能用於旋轉範圍360度以內的測量，稱為單圈絕對式編碼器。
如果要測量旋轉超過360度範圍，就要用到多圈絕對式編碼器。
編碼器生產廠家運用鐘錶齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量範圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重複，而無需記憶。
多圈編碼器另乙個優點是由於測量範圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝除錯難度。
多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯，已經越來越多地應用於工控定位中。
4、絕對型旋轉編碼器的機械安裝使用：
絕對型旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。
1）高速端安裝：安裝於動力馬達轉軸端（或齒輪連線），此方法優點是解析度高，由於多圈編碼器有4096圈，馬達轉動圈數在此量程範圍內，可充分用足量程而提高解析度，缺點是運動物體通過減速齒輪後，來回程有齒輪間隙誤差，一般用於單向高精度控制定位，例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝於高速端，馬達抖動須較小，不然易損壞編碼器。
2）低速端安裝：安裝於減速齒輪後，如捲揚鋼絲繩捲筒的軸端或最後一節減速齒輪軸端，此方法已無齒輪來回程間隙，測量較直接，精度較高，此方法一般測量長距離定位，例如各種提公升裝置，送料小車定位等。
3）輔助機械安裝：
常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉輪、收繩機械等。
5、光學編碼器功能特點
採用反射式感應技術
表面貼裝無引腳封裝
提供兩通道模擬訊號輸出
計數頻率：20 khz
採單一5.0v電源運作
工作溫度：-10到70oc
編碼解析度：180 lpi
符合rohs環保標準要求
編碼器原理與應用簡介
位置檢測裝置作為傳動控制的重要組成部分，其作用就是檢測位移量，並發出反饋訊號與控制裝置發出的指令訊號相比較，若有偏差，經放大後控制執行部件使其向著消除偏差的方向運動，直至偏差等於零為止。為了提高機械裝置的加工精度，必須提高檢測元件和檢測系統的精度。其中以旋轉編碼器，線性編碼器（光柵尺、磁柵尺），旋轉變壓器，測速發電機等比較普遍，其中編碼器是各類機械最常用的檢測裝置之一，用編碼器作為訊號檢測的方法，已經廣泛用於數控工具機、紡織機械、冶金機械、石油機械、礦山機械、印刷包裝機械、塑料機械、試驗機、電梯、伺服電機、航空、儀器儀表等工業自動化領域。
編碼器種類繁多，不同的行業使用者對編碼器的引數、規格要求各不相同。
編碼器以讀出方式來分，有接觸式和非接觸式兩種。接觸式採用電刷輸出，電刷接觸導電區或絕緣區來表示**的狀態是「1」還是「0」；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示**的狀態是「1」還是「0」。
編碼器以檢測原理來分，有光學式、磁式、感應式和電容式。
編碼器以測量方式來分，有直線型編碼器（光柵尺、磁柵尺），旋轉型編碼器。
編碼器以訊號原理（刻度方法及訊號輸出形式）來分，有增量型編碼器，絕對型編碼器和混合式三種。
一、增量型編碼器（旋轉型）
1、工作原理：
光學編碼器由乙個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，當圓盤旋轉乙個節距時，在發光元件照射下，光敏元件得到a，b訊號為具有90度相位差的正弦波，這組訊號經放大器放大與整形，得到的輸出方波，a相比b相導前90度，其電壓幅值一般為5v。設a相導前b相時為正方向旋轉，則b相導前a相時即為負方向旋轉，利用a相與b相的相位關係可以判別編碼器的的正轉與反轉，c相產生的脈衝為基準脈衝，又稱零點脈衝，它是軸旋轉一周在固定位置上產生乙個脈衝，可獲得編碼器的零位參考位。ab相脈衝訊號經頻率—電壓變換後，得到與轉軸轉速成比例的電壓訊號，便可測得速度值及位移量。
編碼器基礎知識
各種輸出形式的旋轉編碼器與後續裝置 plc 計數器等 接線分別怎麼接？與plc連線，以cpm1a為例 npn集電極開路輸出 方法1 如下圖所示 這種接線方式應用於當感測器的工作電壓與plc的輸入電壓不同時，取編碼器電晶體部分，另外串入電源，以無電壓形式接入plc。但是需要注意的是，外接電源的電壓必須...
編碼器的工作原理
一 編碼器的工作原理 旋轉編碼器和電機是同軸的，如果不同軸的就是用皮帶帶動的！是接在plc上的，具體的接法,可以看下圖.旋轉編碼器是一種光電式旋轉測量裝置，它將被測的角位移直接轉換成數碼訊號 高速脈衝訊號 因些可將旋轉編碼器的輸出脈衝訊號直接輸入給plc，利用plc的高速計數器對其脈衝訊號進行計數，...
旋轉編碼器工作原理
1 工作基本原理及型別 它是由乙個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通 暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波訊號組合成a b c d,每個正弦波相差90度相位差 相對於乙個周波為360度 將c d訊號反向，疊加在a b兩相上，可增強穩定訊號 另每轉輸出乙個z相脈衝以代表零位參考位。由於a ...