編碼器是一種將機械運動轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號的傳感器。當駕駛員想要控制電機旋轉(zhuǎn)時，U、V、W三相電氣輸出驅(qū)動電機運行。為了將電機轉(zhuǎn)到某個位置或角度，我們將此位置稱為目標值。我們需要知道此時電機轉(zhuǎn)動的幅度和位置，否則電機只會盲目轉(zhuǎn)動。在此過程中，編碼器起反饋作用。編碼器將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)圓的不同位置分開，然后與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。當前轉(zhuǎn)子的位置實時反饋給驅(qū)動器，以便驅(qū)動器知道當前位置是否達到目標值。一旦達到目標值，控制U、V、W三相電的輸出，使轉(zhuǎn)子停止在此位置，從而控制任何位置或角度。簡要介紹編碼器的組成。

1.編碼器介紹

簡而言之，編碼器是一個提供反饋信號的傳感器。它是一種用于反饋設備運動信息的裝置。編碼器可以確定電機或其他移動設備的速度或位置信息，并將運動信息轉(zhuǎn)換為電信號，可由運動控制系統(tǒng)中相應類型的接口模塊讀取。

由于編碼器可以提供反饋信號來確定位置、速度或方向，因此它是小型伺服電機高精度和精確操作的重要組成部分，即使對于用于改善重載的大型電機，如起重機，也是如此。事實上，編碼器幾乎可以在每個行業(yè)中找到，從石化行業(yè)到制漿造紙行業(yè)，從精密電子到汽車制造

2.編碼器原理

編碼器可以使用不同類型的技術(shù)來生成信號，包括機械、磁性、電阻和光學信號。在光學傳感中，編碼器根據(jù)光的中斷提供反饋，即利用光傳輸原理掃描碼盤。

脈沖由開槽板的機械運動產(chǎn)生。通過將光傳輸?shù)焦饷粼?，光通過碼盤孔產(chǎn)生電壓，電壓由電子系統(tǒng)作為二進制信號處理。

3.編碼器類型

從信號產(chǎn)生的類型來看，數(shù)字編碼器通常選擇測量位置和運動隨時間的變化。然而，有時有必要考慮環(huán)境因素并使用其他測量組件。例如，在惡劣環(huán)境或振動條件下，必須使用旋轉(zhuǎn)變壓器或測速發(fā)電機(測速)進行測量。

就硬件結(jié)構(gòu)而言，它主要分為線性編碼器或旋轉(zhuǎn)編碼器。線性編碼器處理物體沿路徑或直線的移動。旋轉(zhuǎn)編碼器隨電機旋轉(zhuǎn)以檢測旋轉(zhuǎn)運動信息。

根據(jù)使用的技術(shù)、電源類型或記憶當前位置的能力，編碼器可分為增量型和絕對值型。

（1）增量式編碼器

增量編碼器(也稱為增量或脈沖編碼器)是一種轉(zhuǎn)換器，可以產(chǎn)生電脈沖，以確定旋轉(zhuǎn)運動中角度的增量。增量編碼器的特點之一是輸出的脈沖數(shù)不變，這決定了測量系統(tǒng)的精度。除了絕對定位需要歸零之外，增量式編碼器還具有成本低、分辨率高、體積小、易于更換、抗干擾能力強、運行可靠、數(shù)據(jù)傳輸速度快等特點。

增量編碼器并不意味著絕對位置信息，而只是意味著位置變化。由于增量編碼器不提供任何關(guān)于絕對位置的信息，當使用增量編碼器檢測位置時，驅(qū)動器將在斷電后丟失位置值。再次通電后，駕駛員無法確定電機軸位置和機器位置之間的關(guān)系。因此，在絕對定位之前，駕駛員需要主動返回參考點(歸零、參考、原點等不同的描述符)，然后駕駛員可以再次建立電氣零點和機器零點之間的關(guān)系。增量編碼器廣泛應用于異步感應電機的工業(yè)應用中。

（2）絕對值編碼器

系列絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線編排，在編碼器的每一個位置，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2進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

編碼器種類及型號 原理旋轉(zhuǎn)變壓器與其他編碼器的不同之處，在于其輸出的是模擬量正余弦信號，而不是方波脈沖信號，因此在應用于伺服系統(tǒng)中，需要一定的接口電路，或者稱為分解器數(shù)字變換器，來實現(xiàn)模擬信號到控制系統(tǒng)數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。分解器是旋轉(zhuǎn)變壓器的另一種叫法，因為旋轉(zhuǎn)變壓器輸出正弦信號和余弦信號，其實就是一種信號正交分解的形式。

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審核編輯 黃宇