编码器知识点

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。