什么是編碼器

2024/11/20 16:18:34

編碼器是將位置變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出的裝置。

被測(cè)量的對(duì)象是旋轉(zhuǎn)角度和線性位移；測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度的編碼器稱為旋轉(zhuǎn)編碼器，測(cè)量線性位移的編碼器稱為線性編碼器。

測(cè)量位置變化的方法可分為增量法和*法。測(cè)量通常使用光、磁力、電磁感應(yīng)等。

編碼器使用
編碼器主要用于使用電機(jī)的機(jī)器。其中，使用編碼器的典型電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)。

1. 步進(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)是利用脈沖信號(hào)可以控制轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)。

施加到電機(jī)上的脈沖間隔和脈沖信號(hào)的數(shù)量決定了電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度，從而實(shí)現(xiàn)定位。主要用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

有兩種類型：不使用編碼器且無(wú)反饋控制的開(kāi)環(huán)方法，以及使用編碼器進(jìn)行反饋控制的閉環(huán)方法。

開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)比閉環(huán)系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，但始終施加*電流以防止“失步”，即無(wú)法跟隨脈沖速度。

2、伺服電機(jī)
伺服電機(jī)是一種具有控制各控制的行程距離和旋轉(zhuǎn)角度的機(jī)構(gòu)，以保持連續(xù)直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的恒定速度的電機(jī)。

它由三件套組成：編碼器、無(wú)刷交流電機(jī)或直流電機(jī)、伺服放大器（驅(qū)動(dòng)器），但目前交流電機(jī)是主流。此外，所使用的機(jī)器包括那些需要運(yùn)動(dòng)控制的機(jī)器。具體包括工業(yè)機(jī)器人、汽車、電梯、無(wú)人導(dǎo)引車等。特別是在工廠中使用。

選擇編碼器時(shí)，請(qǐng)考慮測(cè)量精度、分辨率、響應(yīng)時(shí)間、尺寸和形狀、抗振動(dòng)和沖擊的耐久性以及對(duì)使用環(huán)境的防護(hù)。

編碼器原理
編碼器根據(jù)檢測(cè)方式分為光學(xué)式、磁式和電磁感應(yīng)式。

1. 光電編碼器
位移可以通過(guò)將光照射到安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的等間隔孔的旋轉(zhuǎn)圓盤上并檢測(cè)光穿過(guò)孔的周期來(lái)測(cè)量。光由于對(duì)機(jī)械影響較小，一般被廣泛應(yīng)用。

另外，根據(jù)輸出信號(hào)的不同，光學(xué)編碼器可分為增量型和*型兩種。我們將解釋每種方法。

增量法
增量法是一種通過(guò)測(cè)量光穿過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤上的孔的次數(shù)來(lái)測(cè)量位置位移的方法。
*法
*法是將*位置信號(hào)分配給旋轉(zhuǎn)圓盤的各孔，通過(guò)檢測(cè)該信號(hào)來(lái)測(cè)量位置位移的方法。
2. 磁性編碼器
利用附在旋轉(zhuǎn)軸上的磁鐵的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)波動(dòng)來(lái)測(cè)量位移。

3、電磁感應(yīng)編碼器
通過(guò)檢測(cè)安裝在旋轉(zhuǎn)軸周圍的線圈中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)來(lái)測(cè)量位移。

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