编码器知识点
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编码器资料概述编码器是一种电子设备,用于将某种形式的数据转换成对应的编码格式。
它广泛应用于通信、计算机科学、数码产品和工业控制等领域。
本文将介绍编码器的原理、分类和应用。
一、原理编码器的工作原理基于数字信号处理和编码算法。
当输入信号进入编码器时,它会经过特定的处理,转换为与原始信号对应的编码形式。
常见的编码器原理包括:1. 脉冲编码器:通过对输入脉冲进行编码,实现对位置、速度和加速度等参数的测量。
2. 压缩编码器:将输入信号采样并进行压缩编码,以减少数据的存储和传输量。
3. 模拟-数字转换器(ADC):将模拟信号转换为数字形式,常用于音频、视频和图像处理中。
二、分类编码器可以根据不同的标准进行分类:1. 根据输入信号类型:- 光学编码器:通过光电传感器检测运动目标上的光学标记,常用于位置和速度测量。
- 机械编码器:基于传统的机械结构,通过接触或感应运动部件上的物理标记来进行编码。
- 磁编码器:借助磁场感应原理,通过检测磁标记的位置来进行编码。
2. 根据输出编码类型:- 绝对式编码器:每个位置对应一个唯一的编码值,可实现高分辨率的位置检测。
- 增量式编码器:每个位置之间的变化对应一个编码值,常用于速度和方向的测量。
3. 根据编码精度:- 高精度编码器:具有较高的分辨率和重复性,适用于精密的自动控制系统。
- 低精度编码器:适用于一些对分辨率要求不高的应用,如简单机械系统控制。
三、应用编码器广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 通信领域:编码器在数据传输和通信系统中起着重要作用,用于将信号编码为数字格式,以实现高效可靠的数据传输。
2. 计算机科学:编码器在计算机中用于数据压缩、加密和解码操作,提高数据存储和传输的效率。
3. 数码产品:数码相机、音频播放器、移动电话等数码产品中常使用编码器来压缩和解压数据。
4. 工业控制:编码器广泛应用于机器人、数控机床、自动化生产线等工业控制系统中,用于实时监测和控制运动位置和速度。
编码器基础知识
编码器是计算机科学中的一个重要概念,它涉及到将数据从一种格式转换为另一种格式的过程。
编码器的主要作用是将原始数据转换为计算机可以理解和处理的二进制形式,以便进行存储、传输和处理。
编码器的基本原理是将原始数据按照一定的规则进行转换,这个规则通常是预先定义的。
编码器可以将字符、数字、图像、音频等数据转换为二进制形式,以便计算机可以识别和处理。
编码器的种类有很多,包括ASCII编码、Unicode编码、Base64编码等。
其中,ASCII编码是最常用的编码方式之一,它将字符转换为计算机可以识别的二进制形式。
Unicode编码则是一种国际化的编码方式,它可以表示世界上几乎所有的字符。
Base64编码则是一种用于将二进制数据转换为ASCII字符串的编码方式,它常用于在文本中传输二进制数据。
除了基本的编码方式外,还有一些高级的编码技术,如哈夫曼编码、LZ77等。
这些技术可以进一步提高数据的压缩率和传输效率。
在计算机科学中,编码器是一个非常重要的概念,它涉及到数据的存储、传输和处理。
了解编码器的基本原理和种类,可以帮助我们更好地理解和应用计算机科学中的相关技术。
编码器基础知识做一个伺服系统时,如何选择增量型编码器和绝对型编码器?常用的为增量型编码器,如果对位置、零位有严格要求用绝对型编码器。
伺服系统要具体分析,看应用场合。
测速度用常用增量型编码器,可无限累加测量;测位置用绝对型编码器,位置唯一性(单圈或多圈),最终看应用场合,看要实现的目的和要求。
一、增量旋转编码器应注意三方面的参数:1. 机械安装尺寸,包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线方式;安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。
2.分辨率,即编码器工作时每圈输出的脉冲数,是否满足设计使用精度要求。
3.电气接口,编码器输出方式常见有推拉式输出(或称推挽式,F 型HTL格式),电压输出(E),集电极开路(C,常见C为NPN型管输出,C2为PNP型管输出),长线驱动器输出。
其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。
如何使用增量编码器?1,增量型旋转编码器有分辨率的差异,使用每圈产生的脉冲数来计量,数目从6到5400或更高,脉冲数越多,分辨率越高;这是选型的重要依据之一。
2,增量型编码器通常有三路信号输出(差分有六路信号):A,B 和Z,一般采用TTL电平,A脉冲在前,B脉冲在后,A,B脉冲相差90度,每圈发出一个Z脉冲,可作为参考机械零位。
一般利用A超前B 或B超前A进行判向。
3,使用PLC采集数据,可选用高速计数模块;使用工控机采集数据,可选用高速计数板卡;使用单片机采集数据,建议选用带光电耦合器的输入端口。
4,建议B脉冲做顺向(前向)脉冲,A脉冲做逆向(后向)脉冲,Z原点零位脉冲。
5,在电子装置中设立计数栈。
关于电源供应及编码器和PLC连接:一般编码器的工作电源有三种:5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。
如果你买的编码器用的是11-26Vdc的,就可以用PLC的24V电源,需注意的是:1.编码器的耗电流,在PLC的电源功率范围内。
2.编码器如是并行输出,连接PLC的I/O点,需了解编码器的信号电平是推拉式(或称推挽式)输出还是集电极开路输出,如是集电极开路输出的,有N型和P型两种,需与PLC的I/O极性相同。
编码器编码—将字母、数字、符号等信息编成一组二进制代码。
在数字系统中,每一位二进制数只有0和1两个数码,因此只能表达两个不同的信息。
为了能用二进制数码表示更多的信息,可以把若干个0和1按一定规律编排在一起,组成不同的代码,并且赋予每个代码以特定的含意。
一位二进制代码可以表示两种信息;两位二进制代码有00、01、10、11四种组合,可以表示四种信息;n 位二进制代码有n 2种组合,则可以表示n 2个信息。
所以,表示N 个信息所需要的二进制代码位数应满足N n ≥2关系。
编码器就是实现编码操作的电路,它广泛应用于键盘电路。
下面介绍两种编码器。
1.二进制编码器用n 位二进制代码对2n 个信号进行编码的电路称为二进制编码器。
例如要求将0I 、1I ……7I 8个信号编成二进制代码,其编码过程如下:(1) 分析要求。
因为输入有8个信号,即N =8,根据N n ≥2的关系,可知n =3,即编码器输出为三位二进制代码,用3Y 、1Y 、0Y 表示。
这样的编码器通常称为8线—3线编码器(2) 列编码表。
由于编码器每次只能对一个信号编码,8个输入信号互相排斥,不允许两个或两个以上的输入信号同时为1,因此,可用简化的真值表即编码表表示待编码的输入信号和对应的二进制输出代码的逻辑关系。
用三位二进制代码表示8个信号的方案很多,各种编码方案都有自己规律和特点,表1所列的是其中的一种。
(3) 由编码表写出逻辑式753175310763276321765476542I I I I I I I I Y I I I I I I I I Y I I I I I I I I Y ⋅⋅⋅=+++=⋅⋅⋅=+++=⋅⋅⋅=+++=(4) 由逻辑式画出逻辑图逻辑图如图1所示。
例如,当13=I ,其余为0时,则输出为011;当11=I ,其余为0时,则输出为111。
二进制代码011和111则分别表示输入信号3I 和7I 。
图中,0Y 的编码是隐含的,即当71~Y Y 均为0时,输出000就是0Y 的编码。
编码器主要分类编码器可按以下方式来分类。
1、按码盘的刻孔方式不同分类(1)增量型:就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号,然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲),通常为A相、B 相、Z相输出,A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出,依据延迟关系可以区分正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。
(2)肯定值型:就是对应一圈,每个基准的角度发出一个与该角度对应二进制的数值,通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。
2、按信号的输出类型分为:电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
3、以编码器机械安装形式分类(1)有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
(2)轴套型:轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
4、以编码器工作原理可分为:光电式、磁电式和触点电刷式。
常见故障1、编码器本身故障:是指编码器本身元器件消失故障,导致其不能产生和输出正确的波形。
这种状况下需更换编码器或修理其内部器件。
2、编码器连接电缆故障:这种故障消失的几率最高,修理中常常遇到,应是优先考虑的因素。
通常为编码器电缆断路、短路或接触不良,这时需更换电缆或接头。
还应特殊留意是否是由于电缆固定不紧,造成松动引起开焊或断路,这时需卡紧电缆。
3、编码器+5V电源下降:是指+5V电源过低,通常不能低于4.75V,造成过低的缘由是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗,这时需检修电源或更换电缆。
4、肯定式编码器电池电压下降:这种故障通常有含义明确的报警,这时需更换电池,假如参考点位置记忆丢失,还须执行重回参考点操作。
5、编码器电缆屏蔽线未接或脱落:这会引入干扰信号,使波形不稳定,影响通信的精确性,必需保证屏蔽线牢靠的焊接及接地。
6、编码器安装松动:这种故障会影响位置掌握精度,造成停止和移动中位置偏差量超差,甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警,请特殊留意。
编码器知识讲座1.编码器的特点及用途编码器是通过把机械角度物理量的变化转变成电信号的一种装置;在传感器的分类中,他归属于角位移传感器。
根据编码器的这一特性,编码器主要用于测量转动物体的角位移量,角速度,角加速度,通过编码器把这些物理量转变成电信号输出给控制系统或仪表,控制系统或仪表根据这些量来控制驱动装置。
2. 编码器的主要应用场合:2.1数控机床及机械附件。
2.2机器人、自动装配机、自动生产线。
2.3电梯、纺织机械、缝制机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机械(定数)、橡塑机械。
2.4制图仪、测角仪、疗养器雷达等。
3. 基本原理3.1 构造编码器主要是由码盘(圆光栅、指示光栅)、机体、发光器件、感光器件等部件组成。
(1)圆光栅是由涂膜在透明材料或刻画在金属材料上的成放射状的明暗相间的条纹组成的。
一个相邻条纹间距称为一个栅节,光栅整周栅节数就是编码器的脉冲数(分辨率)。
(注:本公司码盘有三种金属、玻璃、菲林(类似塑料) 三种)。
(2)指示光栅是一片固定不动的,但窗口条纹刻线同圆光栅条纹刻线完全相同的光栅片。
(3)机体是装配圆光栅,指示光栅等部件的载体。
(4)发光器件一般是红外发光管。
(5)感光器件是高频光敏元件;一般有硅光电池和光敏三极管。
3.2 工作原理由圆光栅和指示光栅组成一对扫描系统,在扫描系统的一侧投射一束红外光,在扫描系统的另一侧的感光器件就可以收到扫描光信号;当圆光栅转动时,感光器件接收到的扫描光信号会发生变化,感光器件可以把光信号转变成电信号并输出给控制系统或仪表。
一般编码器的输出信号为两列成90度相位差的Sin信号和Cos信号(这是由指示光栅的窗口条纹刻线保证的);这些信号的周期等于圆光栅转过一个栅节(P)的移动时间,对Sin信号和Cos信号进行放大及整形就可输出方波脉冲信号。
4. 应用举例编码器的应用场合十分的广泛,在此列举几个简单事例:(1) 数控机床对加工工件自动检测就是通过编码器来进行检测的:数控机床刀架的对零校准也是通过编码器来实施的。
编码器的使用方法及注意事项(最新版4篇)目录(篇1)I.编码器的定义和作用II.编码器的种类和使用方法III.编码器的使用注意事项IV.总结正文(篇1)编码器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备,广泛应用于工业自动化、物联网、智能家居等领域。
以下是编码器的使用方法及注意事项:一、编码器的定义和作用编码器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备,其主要作用是实现对物理量的测量和控制。
常见的编码器有光电编码器、磁编码器、超声编码器等。
二、编码器的种类和使用方法1.光电编码器:光电编码器是一种利用光电效应将旋转角度转换为数字信号的设备。
使用光电编码器时,需要将传感器固定在旋转部件上,并将编码盘固定在旋转轴上。
通过读取传感器输出的数字信号,可以实现对旋转角度的测量和控制。
2.磁编码器:磁编码器是一种利用磁感应原理将旋转角度转换为数字信号的设备。
使用磁编码器时,需要将传感器固定在旋转部件上,并将编码盘固定在旋转轴上。
通过读取传感器输出的数字信号,可以实现对旋转角度的测量和控制。
3.超声编码器:超声编码器是一种利用超声波原理将旋转角度转换为数字信号的设备。
使用超声编码器时,需要将传感器固定在旋转部件上,并将超声波发生器和接收器分别安装在旋转轴和旋转部件上。
通过读取传感器输出的数字信号,可以实现对旋转角度的测量和控制。
三、编码器的使用注意事项1.确保编码器与被测物体之间的距离和角度正确,避免误差。
2.在使用光电编码器时,需要注意传感器的清洁和维护,避免灰尘和油污对测量精度的影响。
目录(篇2)I.编码器的定义和作用II.编码器的使用方法III.编码器的注意事项正文(篇2)I.编码器的定义和作用编码器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备,常用于测量和监控设备的运行状态。
编码器可以将设备的速度、位置、旋转方向等参数转换成数字信号,从而实现对设备的自动化控制。
II.编码器的使用方法1.确认编码器的连接方式:编码器通常采用串口或网络接口与控制系统连接。
编码器主要内容:编码器的概念;二进制编码器;二—十进制编码器;优先编码器。
重点难点:编码器的概念;优先编码器。
编码器把二进制码按一定规律编排,使每组代码具有一特定的含义,称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。
n位二进制代码有2n种组合, 可以表示2n个信息。
要表示N个信息所需的二进制代码应满足2n N1. 二进制编码器将输入信号编成二进制代码的电路。
2n 个n 位编码器高低电平信号二进制代码例:设计一个编码器,满足以下要求:(1) 将I0、I1、…I7 8个信号编成二进制代码。
(2) 编码器每次只能对一个信号进行编码,不允许两个或两个以上的信号同时有效。
(3) 设输入信号高电平有效。
解:(1) 分析要求:输入有8个信号,即 N=8,根据 2n N的关系, 即n = 3,即输出为三位二进制代码。
0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1I 0 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7(2) 列编码表输入输 出 Y 2 Y 1 Y 0(3) 写出逻辑式并转换成与非式Y 2 = I 4 + I 5 + I 6 +I 7 = I 4. I 5 . I 6 . I 7= I 4+ I 5+ I 6+ I 7Y 1 = I 2+I 3+I 6+I 7 = I 2 I 3 I 6I 7 . . . = I 2 + I 3 + I 6+ I 7Y 0 = I 1+ I 3+ I 5+ I 7 = I 1I 3 I 5 I 7 . . . = I 1 + I 3+ I 5 + I 7(4) 画出逻辑图10 1 1 1 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 1I 2 &&&1 1 1 1 1 1 1 Y 2Y 1Y 0将十进制数 0~9 编成二进制代码的电路2. 二 – 十进制编码器二进制代码列编码表:四位二进制代码可以表示十六种不同的状态,其中任何十种状态都可以表示0~9十个数码, 最常用的是8421码。
编码器介绍编码器是一种将模拟量信号转换为数字信号的设备或电路。
它将连续的模拟信号离散化,将其表示为数字形式,以便于数字系统的处理和传输。
编码器在许多领域都有广泛的应用,如通信、控制系统、图像处理等。
编码器的基本原理是利用采样和量化的方法将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
它将模拟信号分为若干个离散的时间间隔,并在每个时间间隔内对信号进行采样并量化。
采样是指在固定的时间间隔内对信号进行测量,而量化是将采样得到的信号值映射到一组离散的数值。
光电编码器是一种常见的直接型编码器,它利用光电传感器和标尺来实现信号的转换。
标尺上刻有一系列编码条纹,光电传感器通过测量这些条纹的变化来获取信号值。
光电编码器具有高精度、高分辨率和快速响应的特点,常用于机械设备的位置检测和运动控制。
磁编码器也是一种常见的直接型编码器,它利用磁场传感器和磁标尺来实现信号的转换。
磁标尺上采用磁性材料制成的条纹,磁场传感器通过检测磁场的变化来获取信号值。
磁编码器具有高抗干扰性和耐磨性的特点,适用于恶劣环境下的使用。
增量编码器是一种常见的间接型编码器,它将输入信号转换为脉冲信号来表示变化。
增量编码器通常包含两个通道,一个是计数通道,用于计算脉冲的数量;另一个是方向通道,用于确定脉冲的方向。
增量编码器可以实时监测信号的变化,并精确计算出位移和速度等信息。
绝对编码器是一种直接读取信号精确值的编码器,在每个位置上都有唯一的编码值。
绝对编码器通常包含多个轨道,每个轨道都对应一个编码值。
绝对编码器具有高精度和高可靠性的特点,适用于对位置要求较高的应用。
编码器在通信系统中起到了重要的作用,它可以将模拟信号转换为数字信号进行传输。
在音频和视频编码中,编码器将模拟音频和视频信号转换为数字信号,以便于存储和传输。
编码器可以采用不同的压缩算法来实现信号的压缩,并保证重要信息的传输。
总之,编码器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备或电路,它在现代电子技术中有着广泛的应用。
编码器一.定义及类型1、定义: 编码就是将特定含义的输入信号(文字、数字、符号)转换成二进制代码的过程。
实现编码操作的数字电路称为编码器。
2、类型:按编码方式不同,分为普通编码器和优先编码器;按输出代码种类的不同,分为二进制编码器和非二进制编码器。
二、功能分析:编码器n 个符号N 位编码注意:(1)n 种状态输入,N 位编码输出(2log N n );(2)列真值表时注意与功能表结合,无关项不列出。
(3) 列表达式时与功能结合,不必列出最小项表达式。
在数字系统中各种信息的都是以二进制代码的形式来表示的,因此采用二进制代码来表示特定的文字、符号和数值等信息的过程称为编码。
则能够实现编码的电路称为编码器。
编码器输入的是人为规定好的信号量,输出的是信号量对应的一组二进制代码。
虽然从输入到输出的过程是自动完成的,但是输入信号量和输出代码之间的一一对应关系是在电路设计之初由设计者人为规定的。
编码器是一种常见的组合逻辑器件,主要有二进制编辑码器、二进制优先编码器等多种类型。
三、二进制编码器 二进制编码器N 个符号n 位二进制编码N n 2log一位二进制数有0、1两种取值,当有4个输入量需要不重复编码时,由4=22的公式决定可用2位二进制数的4种组合00、01、10、11来表示4种信息。
那么以此类推得编码的输入量个数N与二进制数编码的位数n 之间存在N≤2n 的关系。
将N=2n个输入信号转换为n位二进制代码输出的逻辑电路称为二进制编码器。
四.8421BCD码编码器1、BCD码:即二—十进制代码(简称为BCD码,BCD为英文Binary Coded Decimal 的缩写),是用一组四位二进制代码来表示十进制数字。
BCD码编码方案很多,8421BCD码是其中最常用的一种。
8421BCD码每组的位权自左向右分别为8、4、2、1,加权系数之和就是所表示的十进制数字。
2、8421BCD码编码器:将十进制数0、1…、9编为二—十进制代码的电路,称为二—十进制编码器。
编码器详细介绍与编程指导编码器是一种用于将模拟信号转换为数字信号的设备或电路。
它常用于将音频信号、视频信号或其他模拟信号转换为数字数据,以便能够进行数字处理、传输或存储。
在本文中,将详细介绍编码器的工作原理、不同类型的编码器以及编程指导。
一、编码器的工作原理编码器的工作原理基于编码技术,通过一定的编码方法将模拟信号转换为数字信号。
其基本原理是将连续的模拟信号离散化,然后将每个离散化的样本量化为数字形式,再将这些数字信号编码为二进制码。
编码器的工作流程如下:1.采样:将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行采样,得到一系列离散化的样本。
2.量化:将每个采样值映射到一组有限数量的离散码值中,将连续的模拟信号离散化为一系列的离散级别。
3.编码:将量化后的离散信号通过其中一种编码方式转换为二进制码。
常用的编码方式有脉冲编码调制(PCM)和差分编码调制(DMC)等。
4.传输或存储:将编码后得到的数字信号传输给解码器或存储起来。
二、常见的编码器类型1. 音频编码器:将音频信号编码为数字信号。
常用的音频编码器有MPEG-Audio系列(如MP3、AAC)、FLAC、ALAC等。
2.视频编码器:将视频信号编码为数字信号。
常用的视频编码器有H.264、H.265、VP9等。
3.图像编码器:将图像信号编码为数字信号。
常用的图像编码器有JPEG、PNG、GIF等。
4. 数据编码器:将数据信号编码为数字信号。
常用的数据编码器有ASCII码、Unicode、二进制编码等。
三、编码器的编程指导编码器的编程需要掌握编码技术以及相应的编程语言知识。
以下是编程编码器时的一些指导:1.确定编码方式:根据所需的信号类型和应用场景选择合适的编码方式。
2. 学习编程语言:选择一种常用的编程语言(如C、C++、Python),并学习其相关知识。
3. 了解编码库或API:熟悉使用各种编码库或API来实现编码功能。
例如,对于音频编码器,可以使用FFmpeg或LAME等库来实现。
旋转编码器知识一、旋转编码器的原理和特点:旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。
当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时,经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线,并被接收元件接收产生初始信号。
该信号经后继电路处理后,输出脉冲或代码信号。
其特点是体积小,重量轻,品种多,功能全,频响高,分辨能力高,力矩小,耗能低,性能稳定,可靠使用寿命长等特点。
1、增量式编码器增量式编码器轴旋转时,有相应的相位输出。
其旋转方向的判别和脉冲数量的增减,需借助后部的判向电路和计数器来实现。
其计数起点可任意设定,并可实现多圈的无限累加和测量。
还可以把每转发出一个脉冲的Z信号,作为参考机械零位。
当脉冲已固定,而需要提高分辨率时,可利用带90度相位差A,B的两路信号,对原脉冲数进行倍频。
2、绝对值编码器绝对值编码器轴旋转器时,有与位置一一对应的代码(二进制,BCD 码等)输出,从代码大小的变更即可判别正反方向和位移所处的位置,而无需判向电路。
它有一个绝对零位代码,当停电或关机后再开机重新测量时,仍可准确地读出停电或关机位置地代码,并准确地找到零位代码。
一般情况下绝对值编码器的测量范围为0~360度,但特殊型号也可实现多圈测量。
3、正弦波编码器正弦波编码器也属于增量式编码器,主要的区别在于输出信号是正弦波模拟量信号,而不是数字量信号。
它的出现主要是为了满足电气领域的需要-用作电动机的反馈检测元件。
在与其它系统相比的基础上,人们需要提高动态特性时可以采用这种编码器。
为了保证良好的电机控制性能,编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲,尤其是在转速很低的时候,采用传统的增量式编码器产生大量的脉冲,从许多方面来看都有问题,当电机高速旋转(6000rpm)时,传输和处理数字信号是困难的。
在这种情况下,处理给伺服电机的信号所需带宽(例如编码器每转脉冲为10000)将很容易地超过MHz门限;而另一方面采用模拟信号大大减少了上述麻烦,并有能力模拟编码器的大量脉冲。
编码器详解什么是编码器?编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。
前者称为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
测量精度的定义?大家知道,所有的测量都是对"真实"值的大致估计,也就是说测量的数值总是和"真实"值有一定的误差,那么这样一个误差的大小就是通常所说的测量精度,它反映了测量仪器系统所能真实还原测量信号值的能力。
增量编码器的精度?增量式光电编码器的精度与分辨率完全无关,这是两个不同的概念。
精度是一种度量在所选定的分辨率范围内,确定任一脉冲相对另一脉冲位置的能力。
精度通常用角度、角分或角秒来表示。
编码器的精度与码盘透光缝隙的加工质量、码盘的机械旋转情况的制造精度因素有关,也与安装技术有关。
增量编码器的分辨率?光电编码器的分辨率是以编码器轴转动一周所产生的输出信号基本周期数来表示的,即脉冲数/转(PPR)。
码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率,码盘上刻的缝隙越多,编码器的分辨率就越高。
在工业电气传动中,根据不同的应用对象,可选择分辨率通常在500-6000PPR的增量式光电编码器,最高可以达到几万PPR。
交流伺服电机控制系统中通常选用分辨率为2500PPR的编码器。
此外对光电转换信号进行逻辑处理,可以得到2倍频或4倍频的脉冲信号,从而进一步提高分辨率。
绝对值编码器精度跟分辨率有何关系?单圈绝对值编码器的位数代表码盘的码道数,因为是用二进制的码盘(格雷码相同),所以他的精度就成了2的几次方,比如12位,就是2的12次方也就是4096。
编码器知识点
一、编码器基本概念
1.编码基本概念:将字母、符号等特定信息编成相应N位的二进制代码的过程,称为编码。
2.编码器基本概念:将输入的每个有效的高/低电平信号变成一组对应的二进制代码。
3.编码器的分类: 普通编码器、优先编码器
二、普通编码器
1.特点:任何时刻只允许输入一个有效的编码信号,输入是有约束的。
即编码器只对惟一的一个有效信号进行编码。
2.引脚图:输入端,输出端(两者数量间的关系)
N位(输出)编码器可以表示2N个信息(输入)。
如4位编码器可以表示24即16个信息。
例:3位二进制普通编码器
3.逻辑功能:I0-I7中任一个输入高电平编码信号,Y2Y1Y0相对应输出3位二进制数。
(输入与输出间的逻辑关系可用真值表表示)
4.真值表(功能表):输入输出端间的逻辑关系(看下标,找规律)
(1) 编码输入端:逻辑符号输入I
0~I
7
端上面无非号,这表示编码输入高电
平有效。
(2) 编码输出端:Y
2、Y
1
、Y
(原码输出)
5.读懂8-3线编码器功能表逻辑含义(看下标,找规律,把下标放大方便观看)
(1)I0输入为1,其余输入端为0时,输出Y2Y1Y0=000(看作一组三位二进制数的原码)
逻辑含义:当I0输入为1-----指该输入端输入有效编码信号时
(类似于计算器中按下数字“0”键)
其余输入端为0时-----指该输入端输入无效编码信号
(类似于计算器中没有被按下的其余按键)
输出Y2Y1Y0=000,相当于输出端输出十进制0(与输入端下标相对应)
(类似于计算器输出数码“0”)(当然这实际还包含了显示等过程)(2)I1输入为1,其余输入端为0时,输出Y2Y1Y0=001
逻辑含义:当I1输入为1-----指该输入端输入有效编码信号时
类似于计算器中按下数字“1”键
其余输入端为0时-----指该输入端输入无效编码信号
类似于计算器中没有被按下的其余按键
输出Y2Y1Y0=001,相当于输出端输出数码1(与输入端下标相对应)
类似于计算器输出数码“1”。
5.普通编码器优缺点:电路结构较简单,但同时按下2个或更多键时,其输出将是混乱的。
三、优先编码器
1.特点:允许同时输入两个以上的编码信号,但只对其中优先权最高的一个进行编码。
例:八线—三线优先编码器74HC148
3.74HC148的优先级别
优先级别指输入端优先级别
I7′优先级别最高,I0′优先级别最低。
4.74HC148的逻辑功能描述:
(1) 编码输入端:逻辑符号输入I′
0~I′
7
端上面均有“′”号,这表示
编码输入低电平有效。
(2) 编码输出端:Y′
2、Y′
1
、Y′
(反码输出)
(3)选通输入端:在S′= 1时,编码器处于禁止状态,所有输出端均被封锁为高电平。
只有在 S′ = 0时,编码器才处于工作状态。
用于芯片扩展应用。
(4)选通输出端Y′
S 和扩展输出端Y′
EX
:用于芯片扩展应用。
5. 读懂8-3线优先编码器74HC148功能表逻辑含义
控制输入端:符号上不带非号,高电平有效;符号上带非号,低电平有效。
选通输入端S′:相当于148芯片输入端的一把钥匙,当S′取有效值,大门
打开,I′
0~I′
7
的值可送到芯片内部,进行编码。
当S′取无效值,大门关闭,
I′
0~I′
7
的值被阻挡在芯片之外,意义为禁止编码器编码功能。
(1)功能表第一行:当选通输入端S′= 1(S′符号上带非号,含义为输入
无效输入控制信号),此时,所有输入端I′
0~I′
7
无论有什么样的信号输入(x
表示0或1),芯片处于禁止编码状态,输出端Y′
2、Y′
1
、Y′
选通输出端Y′
S 和扩展输出端Y′
EX
均被封锁为高电平,即输出1.
功能表第一行以后选通输入端S′=0,编码器才处于编码工作状态.
(2)功能表第二行,S′=0,编码器处于编码工作状态
所有输入端I′
~I′
7
输入1,输入无效编码信号。
该行所表示逻辑含义为,
芯片已经处于编码工作状态,但是编码器输入端没有输入有效编码信号。
(类似于计算器已经开机,但是没有按下任何按键的情况)
这种情况,可由选通输出端Y′
S 和扩展输出端Y′
EX
输出“01”来体现。
(3)功能表第三行,S′=0,编码器处于编码工作状态
I7′输入有效低电平0值,由于该端优先级别最高,无论其余输入端输入0
或者1,编码器都只对I7′端进行编码输出,输出Y′
2、Y′
1
、Y′
=000(是
I7′下标7对应的三位二进制数111的反码(每一位取反),1′1′1′即为000)I7′输入无效高电平0值,I6′输入有效低电平0值,由于该端优先级别第二高,无论其余输入端输入0或者1,编码器都只对I6′端进行编码输出,输出
Y′
2、Y′
1
、Y′
=000(是I6′下标7对应的三位二进制数原码110的反码(每
一位取反),1′1′0′即为001)。
这种情况,可由选通输出端Y′
S 和扩展输出端Y′
EX
输出“10”来体现。