什么是光电编码器？

什么是光电编码器？

Hengstler编码器国内授权代理为您分享光电编码器的工作原理：光电编码器轴旋转时，A线和B线均产生脉冲输出，A线和B线的两相脉冲相角为90度。这给出了光电编码器的旋转方向，可以测量电机转速。如果A相脉冲在B相脉冲之前，光电编码器向前旋转，否则反转。Z线是零脉冲线，光电编码器每转产生一个脉冲。它主要用于计数。线A用于测量脉冲数，线B和线A可用于测量旋转方向。


N是电机转速

Δn=ND测量ND理论

例如：我们的电机速度为1.5米/秒，车轮直径为220毫米，C=D*Pi，电机控制在21.7转/分，根据伺服系统的指标，电机转速设置为1500转/分，因此如果ND=21.7*60=130转/分，可以得到，光电编码器每秒输出的脉冲数为：

PD=130 x 600/60=1300脉冲

如果测量的脉冲数与计算的标准值之间存在偏差，则增量电压△根据电压和脉冲数之间的对应关系，可以计算出输出到伺服系统的U。增量电压△U可以计算出来，测量脉冲数，然后再减去。

如果运输时间更长，路线更长，与我们预定路线的偏差会更大。此时，系统通过连续测量光电编码器每秒发出的脉冲数，并将其与标准值PD（理想值）进行比较，计算增量ΔP并将其转换为相应的D/A型数字量off，从而启动位置回路，通过控制器减少输出电机的脉冲数，从原始输出电压中减去增量，强制电机转速，并在测量到电压时停止调整△P接近于零，因此电机转速始终在规定的允许范围内。

根据检测原理，Hengstler编码器可分为光、磁、电感和电容。根据标度方法和信号输出形式，它可以分为三种类型：增量、绝对和混合。

1.1增量编码器

增量式编码器直接利用光电转换原理输出A、B、Z三组方波脉冲；两组A和B脉冲之间的相位差为90度，相位差为每转一次。用于参考点定位的脉冲。它具有原理结构简单，平均机械寿命超过数万小时，抗干扰能力强，可靠性高，适合远距离传输等优点。缺点是无法输出轴旋转的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器

绝对编码器是一种直接输出数字量的传感器。它的圆形码盘上沿径向有几个同心码迹。每条赛道由半透明和不透明扇区组成。区域的数量是一个双倍比率，代码轮上的代码轨迹数是二进制数中的位数，代码轮的一侧是光源，另一侧对应于每个带有光敏元件的代码轨迹；当感光元件点亮或未点亮时，当码盘处于不同位置时，相应的电平信号被转换成二进制数。这种编码器的一个特点是，它不需要计数器，在旋转轴上的任何点都可以读取与位置相对应的固定数字代码。当然，代码通道越多，分辨率就越高。Hengstler编码器要有N位二进制分辨率，其码盘必须有N个码通道。目前中国有16位绝对编码器产品。

绝对编码器使用自然二进制或循环二进制（格雷码）值用于光电转换。绝对编码器和增量编码器的区别在于磁盘上的半透明和不透明线型。绝对式编码器可以有多个代码，绝对位置使用读码盘上的代码记录。编码的设计可以使用二进制码、循环码、二元补码等。其独特的特性包括：

1.2.1可直接读取角度坐标的绝对值；

1.2.2无累积故障；

1.2.3断电后位置信息不会丢失。然而，分辨率是由二进制中的位数决定的，即精度取决于位数，目前有10位、14位等等。

1.3混合绝对编码器

混合绝对编码器，输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，具有绝对信息功能；另一组与增量编码器的输出信息完全相同。

光电编码器是一种角度（角速度）检测装置，利用光电转换原理将轴上输入的角度转换为相应的电脉冲或数字量。具有体积小、精度高、工作可靠、接口数字化等优点。它广泛应用于数控机床、转盘、伺服驱动器、机器人、雷达、军事目标指示器以及其他需要检测角度的装置和设备中。

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