增量式 绝对值 编码器概述

1、编码器 1 1 认识编码器认识编码器 2 2 编码器的分类编码器的分类 3 3 绝对值编码器绝对值编码器 4 4 增量式编码器增量式编码器 5 5 两种编码器比较两种编码器比较 6 6 编码器的使用编码器的使用主讲：刘水兵主讲：刘水兵编码器1 1 认识编码器认识编码器 编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器是传感器（sensor）的一种，主要用于测量机械运动的角位移，通过角位移可计算出机械运动的位置，速度等。编码器 轴式轴式电信号电信号二进制编码二进制编码脉冲脉冲套式套式 编码器2 2 编码器的分类编码器的分类编码器编码

2、器3 3 绝对值编码器绝对值编码器 绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点。编码器LED光敏光敏元件元件编码器（1）用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。（2）反之，则需要使用多圈绝对值编码器。根据钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈

3、编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器。编码器绝对值编码器的输出形式：绝对值编码器信号输出有并行输出、串行SSI输出、现场总线型输出、变送一体型输出。并行输出：并行输出的每一根线代表一个位，编码器有多少位即有多少根输出线，组成一个唯一的位置编码，所以需要的PLC输入点会很多。代码一般为BCD或者格雷码。（同步串行）串行SSI输出：这种输出可靠性高，传输距离远。但是不能跟s7-200直接连接，需要s7-300以上系列PLC。编码器（异步串行）现场总线型输出：比较熟悉的如，ModbusRTU输出、Profibus-DP输出等。该类编码器可以与s

4、7-200PLC通信连接使用，使用方便，成本低。变送一体型输出：这种输出型信号已经在编码器内换算后直接变送输出，常用的有模拟量420mA输出、RS485数字输出或者两者同时输出，即为双输出型编码器。（这里实物介绍并行输出和现场总线ModbusRTU输出型编码器）编码器Q&A环节关于绝对值编码器大家提出问题，相互讨论学习。编码器4 4 增量式编码器增量式编码器编码器每旋转一定角度会发出一个脉冲，即输出脉冲随角位移的增加而累加。增量式编码器一般与PLC的高速计数器配合使用。原理图：编码器增量式编码器根据通道数目，可将其分为：1）单通道增量式编码器，内部只有一对光电耦合器，只能产生一个脉冲序列。2）

5、双通道增量式编码器，此种编码器一般有AB两相，编码器内部有两对光电耦合器，输出相位差为90的两组脉冲序列，此种输出可以判断旋转方向。编码器3）三通道增量式编码器，内部除了有双通道增量式编码器的两对光电耦合外，在脉冲码盘的另外一个通道有1个透光段，每转1圈，输出1个脉冲，该脉冲称为Z相零位脉冲，用做系统清零信号，或坐标的原点，以减少测量的积累误差。（这里实物讲解此种编码器）编码器增量编码器输出信号：增量编码器输出信号：3通道信号在双通道编码器的基础上增加了一个零位信号，用于基准点定位一般测长度使用该信号，测速一般不使用该信号。 信号输出如图： 1 可以检测速度 2 可以检测旋转方向 3 可以定位

6、通道A通道 B通道Z编码器4）六通道增量式编码器，在三通道编码器的基础上将每一通道信号增加一个反向输出，即为6通道编码器，反向信号的存在主要是为了消除干扰及补偿损耗，以便可以长距离的传输。信号输出如图：编码器Q&A环节关于增量式编码器，大家提出问题，相互讨论学习。编码器5 5 两种编码器比较两种编码器比较 增量编码器绝对值编码器传送在一转中每一步的唯一的位置信息位置信息一直可用,即使在断电或电源出现故障时一般应用于角度测量、位置检测及往复运动一般用来测试速度与方向也可以用角度测量，但在断电或电源出现故障时位置信息丢失，需找零。编码器6 6 编码器的使用编码器的使用角位移测量1）绝对值编码器绝对

7、值编码器每一个角度位置都有一个固定的编码，只要读出该编码即可确定位置，即角位移。根据编码器的精度可知单圈360度对应的位置数。2）增量式编码器增量式编码器根据其精度，例如1000脉冲/圈，可知编码器每旋转一圈产生1000个脉冲，一个脉冲代表（360/1000），多圈计数时，脉冲一直累加即可知道对应角位移。编码器编码器测量直线位移的方式编码器测量直线位移的方式编码器装在丝杠末端编码器装在丝杠末端位置反馈位置反馈 x 已知螺距已知螺距t t，通过，通过测量滚珠丝杠的角位测量滚珠丝杠的角位移移 ，间接间接获得工作获得工作台的直线位移台的直线位移x，构，构成成位置半闭环位置半闭环伺服系伺服系统。统。x

8、t/360 编码器螺母螺母丝杠丝杠螺距螺距x=？ 设设: :螺距螺距t=4mm，丝杠在，丝杠在4 4s时间里转动了时间里转动了10圈，求圈，求: :丝丝杠的平均转速杠的平均转速n(r/min)及螺母及螺母移动了多少毫米？螺母移动移动了多少毫米？螺母移动的平均速度的平均速度v又为多少？又为多少？ 螺距螺距例题：例题：编码器 xx 编码器装在丝杠末端与前端编码器装在丝杠末端与前端（和伺服电动机同轴）在位置控（和伺服电动机同轴）在位置控制精度上有什么区别？制精度上有什么区别？末端安装包含了丝杠的传动误末端安装包含了丝杠的传动误差，反馈位置控制精度更高差，反馈位置控制精度更高编码器绝对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助