编码器说明书

编码器说明书

编码器是一种电子设备，可以将输入的模拟信号或数字信号转化成数字编码形式的信号输出。它广泛应用于自动控制系统、数码通信和计算机控制等领域。本说明书将为您介绍编码器的工作原理、应用范围及相关注意事项。

一、工作原理

编码器是一种将运动或位置转化为数字信号的设备。根据测量方式不同，编码器可以分为绝对编码器和增量编码器两种类型。

1.绝对编码器

绝对编码器的输出码对应每个位置的最终精确位置信息。当绝对编码器固定在系统中时，无需执行位置确认程序。

2.增量编码器

增量编码器的输出码程式的位置变化。通常，编码器会在一定的方向上旋转并且会感应这种旋转运动，并按照每个旋转位置产生指定的输出。主要应用于运动与位置控制反馈系统。

二、应用范围

编码器广泛应用于工业、航空、军事和医疗等领域。以下是一些常见的应用场景：

1. 工业生产

对于制造业来说，编码器可以用于测量生产过程中的运动和位置。例如，在机器人工厂中。编码器可以测量机器人臂的运动，从而确保它的运动达到预期目标。

2. 汽车制造

在汽车工业中，编码器可以用于测量引擎的转速与车轮的位置。这对确保汽车在行驶时稳定且方向正确非常重要。

3. 聚光器

激光聚光器通常瞄准特定的对象并进行一定的处理。编码器可用于确定要聚焦的对象的位置。

4. 医疗科技

在医疗设备领域，编码器可用于监测和操作手术工具的位置，并能够使手术更加精确。

5. 航空

在飞机上，编码器可用于测量飞机在空中的位置与角度，从而确保飞机始终位于正确的位置上。

三、注意事项

1.安装要求

安装编码器应当遵循以下几个原则：

a) 安装编码器的位置必须与被测量的物体保持稳定。

b) 安装编码器的地方应该保持干燥，不能碰撞或扭曲。

2. 选型要求

选型时需要注意以下几点：

a) 计算并确定测量结果的最小要求；

b) 深入了解所要求的测量任务和要求精确度的范围；

c) 确定所要测量的位置和承受压力的方向及大小。

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JBF6481-E编码器 使用说明书 （使用产品前，请阅读使用说明书） 1 概述

JBF6481-E编码器是青鸟消防股份有限公司设计的一款调试工具，具有对我公司生产的编码型现场部件进行读码、写码、调试、设置等功能。 1.1 产品特点 ⚫ 内置微处理器； ⚫ 采用SMT表面贴装工艺； ⚫ 具有现场设备的地址写入、读出功能； ⚫ 具有现场设备的配置详细设置功能； ⚫ 具有现场设备的测试、控制功能； ⚫ 具有连续编址时，地址号自动加一的功能； ⚫ 具有支持配接外供电源的功能； ⚫ 具有低电压报警功能； ⚫ 具有中、英文显示界面切换功能； 1.2 适用范围 适用于我公司火灾自动报警系统、气体灭火系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、可燃气体探测系统、消防应急疏散余压监控系统等的现场部件的编码和设置。

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1.3 型号组成 2 工作原理 编码器内置微处理器，编码器内部实现消防总线协议，当消防总线连接现场设备时，可为现场设备提供电源并与现场设备进行通信，实现对现场设备的写地址、读地址以及控制动作等功能。 3 性能参数 环境特性 工作温度 -10～+55℃ 贮存温度 -20～+65℃ 相对湿度 ≤95%(无凝露) 电气特性 工作电压 DC5V 待机功耗 130mW 最大功耗 380mW 工作电源 5#AA镍氢电池×4节 或 通过Micro USB接口电源供电（DC5V） 通讯特性 线 制 二线制 兼容性 火灾自动报警系统、气体灭火系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、可燃气体探测系统、消防应急疏散余压监控系统等的现场部件 机械特性 外 观 PANTONE 285C 蓝色

外壳材质 ABS 产品质量 232.5g 外形尺寸 L195mm×W100×H35 4 功能描述及使用方法 注意：所有操作现场部件回路线均不可连接控制器，否则将导致设备损坏！ 产品代号 公司代号 JBF6481-E

编码器原理

(1)光电编码器

光电编码器是一种二进制光电位置指示器，其基本原理是由不同等分的明暗相间的条纹，通过光电元件取得角度位置的二进制数字信号，最后进行解码取得角度位置的绝对值或相对值。绝对编码器的码形总是唯一的，这种码形给出了长度或角度的位置。光电编码器由光源，码盘和光电接收器所组成。码盘是编码器中的最重要的器件。图3.17是一个八位编码器的码盘和编码器的工作原理图。这里的码盘是一种自然码盘。绝对编码器的码形有多种形式。一种叫做格瑞码

的码盘特别适用于光学编码器（见图3.18(a)）。这种码盘每进一格仅改变一个数码，不易产生错码现象。

图 3.18 (a) 格瑞码的码盘和(b)增量编码器的码盘

图 3.19 增量编码器码盘脉冲信息细分的工作原理，图中z表示零位

光电编码器的另一类是增量编码器。增量编码器的码盘如图3.18(b)所示。它的码盘是由明暗相间的条纹所构成。一般来讲同样分辨精度的增量编码器要比绝对编码器便宜得多。增量编码器还有一些提高分辨精度的方法。通常增量光栅码盘有四个刻道，其中两个是明暗相间的条纹码，另外两个是电源亮度指示码。这两个条纹码之间相互错开，这样这种码盘的编码器就不但可以给出码盘运动的角度和大小，而且可以给出码盘运动的方向。同时当光栅码盘的方波脉冲信息输入到顺时针 和逆时针

的增减计数器中时，这种两个条纹码的方波信息就可以分解为一倍、两倍或四倍的精细信号以提高编码器的分辨本领。如果光栅码盘的质量好，这种精细的四倍的信号可以精确到每一个信号脉冲的二分之一。

为了获得更为精细的分辨本领一种用光栅读头的方法可以达到这个目的。（见图3.20）这时在旋转光栅的后面加上了一个小的子光栅。当相干光照射在光栅盘上时，在子光栅面上的光强为(leki,1999)：

(3.58)

图 3.20 增量编码器中子光栅码盘细分的工作原理图(leki,1999)

式中 是光栅的投射率。如果第一个光栅的周期是 ，第二个光栅的周期也是 。用 作为在焦面上的空间频率，则在焦面上的光能量为：

编码器应用总结

前言：在公司码头装卸设备中应用于各个重要机构的编码器都属于光电编码器，由于与其相关的故障时有发生，造成设备故障率相应提高，其重要性日益突出，所以我们对此类编码器的工作原理，应用情况，相关故障以及解决方法进行了技术性的整理，总结如下：

光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器， 光电编码器是由光栅盘和光电检测装臵组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装臵检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号。

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

我公司码头起重机有岸边桥和场地桥两种，在这两种设备中主要应用的是增量式和绝对式编码器，其中绝对式编码器分为二进制和格雷码两种。以下我们分增量式编码器，绝对式二进制编码器，绝对式格雷制编码器三种进行说明。

1．增量式编码器：

[1]工作原理：

增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位臵信息。

[2]应用范围：

在码头作业的场地桥，岸边桥中应用的增量式编码器为脉冲编码器（也叫脉冲发电机，简称PG）。

起重机种类 机构 型号 安川场地桥 起升 LF-60B-S89A 600P/R

大车 GHW930596R 600P/R（也属于旋转编码器）