位置检测装置脉冲编码器

编码器使用教程与测速原理我们将通过这篇教程与大家一起学习编码器的原理，并介绍一些实用的技术。

1.编码器概述编码器是一种将角位移或者角速度转换成一连串电数字脉冲的旋转式传感器，我们可以通过编码器测量到底位移或者速度信息。

编码器从输出数据类型上分，可以分为增量式编码器和绝对式编码器。

从编码器检测原理上来分，还可以分为光学式、磁式、感应式、电容式。

常见的是光电编码器（光学式）和霍尔编码器（磁式）。

2.编码器原理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。

光电编码器是由光码盘和光电检测装置组成。

光码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，检测装置检测输出若干脉冲信号，为判断转向，一般输出两组存在一定相位差的方波信号。

霍尔编码器是一种通过磁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。

霍尔编码器是由霍尔码盘和霍尔元件组成。

霍尔码盘是在一定直径的圆板上等分地布置有不同的磁极。

霍尔码盘与电动机同轴，电动机旋转时，霍尔元件检测输出若干脉冲信号，为判断转向，一般输出两组存在一定相位差的方波信号。

可以看到两种原理的编码器目的都是获取AB相输出的方波信号，其使用方法也是一样，下面是一个简单的示意图。

3.编码器接线说明具体到我们的编码器电机，我们可以看看电机编码器的实物。

这是一款增量式输出的霍尔编码器。

编码器有AB相输出，所以不仅可以测速，还可以辨别转向。

根据上图的接线说明可以看到，我们只需给编码器电源5V供电，在电机转动的时候即可通过AB相输出方波信号。

编码器自带了上拉电阻，所以无需外部上拉，可以直接连接到单片机IO读取。

4.编码器软件四倍频技术下面我们说一下编码器倍频的原理。

为了提高大家下面学习的兴趣，我们先明确，这是一项实用的技术，可以真正地把编码器的精度提升4倍。

作用可类比于单反相机的光学变焦，而并非牺牲清晰度来放大图像的数码变焦。

速度编码器工作原理
速度编码器是一种测量旋转物体速度的装置。它通过将旋转运
动转化为脉冲信号，并计算脉冲信号的频率来确定物体的运动
速度。

速度编码器通常由一个旋转部件和一个感应器组成。旋转部件
通常是通过轴与被测物体连接在一起，当被测物体发生旋转时，
轴也会随之旋转。感应器固定在旋转部件附近，它可以检测到
由旋转引起的位置变化。

感应器通常使用光电元件或磁场传感器来检测旋转运动。例如，
光电元件可以通过光敏电阻或光电二极管来检测光源与物体之
间的遮挡和透过，从而产生脉冲信号。磁场传感器则可以利用
磁铁和霍尔效应来产生脉冲信号。

当旋转部件转动时，感应器会根据旋转的角度和速度生成一系
列脉冲信号。这些脉冲信号的频率与旋转速度成正比。通过计
算脉冲信号的频率，可以得知被测物体的旋转速度。

为了提高测量精度，速度编码器通常会使用脉冲计数器来记录
脉冲信号的数量。脉冲计数器可以根据脉冲信号的上升沿或下
降沿触发，并累加脉冲信号的数量。通过测量时间间隔和脉冲
数量，可以计算出平均旋转速度。

总结起来，速度编码器利用旋转部件和感应器将旋转运动转化
为脉冲信号，并通过计算脉冲信号的频率和数量来确定物体的
运动速度。

6SE70变频器加脉冲编码器实现位置控制刘国栋【摘要】简述了管坯提升设备位置控制的几种方式,重点叙述了使用脉冲编码器(带零通道)和西门子6SE70变频器经过程序运算实现精确位置控制的方法.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2011(034)003【总页数】3页(P55-57)【关键词】6SE70变频器;脉冲编码器;位置控制;KK120;P172【作者】刘国栋【作者单位】太原重工股份有限公司技术中心,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】TN787+.41 硬件系统构成1.1 应用场合此系统用于控制无缝钢管生产线中一台管坯提升设备，此设备循环运行，且要求每次停止位置精确。

满足此种工艺要求的定位方式有很多，可以使用接近开关发讯停止，或在机械设备上安装绝对值编码器检测其运行位置，到位后发讯停止，或使用6SE70变频器提供的电机转子位置定位。

本文主要讨论通过6SE70变频器加脉冲编码器实现精确定位功能。

1.2 系统结构本系统传动部分使用西门子6SE70系列变频器，电机装带零通道的脉冲编码器，自动化系统使用西门子S7-400系列CPU。

具体系统结构如图1所示。

图1 系统结构图1.3 硬件参数电机：额定功率为37 kW，额定电流为72 A，额定转速为735 r/min，额定电压为415 V。

变频器：6SE7031-0EE60编码器：8.A02H.1251.10241.4 工作原理PLC给变频器发送启动型号，同时将速度给定传给变频器。

变频器启动，电机以给定速度运行，通过编码器检测位置。

当提升链运行到减速位时，电机减速，以低速运行；当提升链运行到停止位时，接近开关发讯，提升链停止。

提升链停止后，PLC给变频器发讯将编码器计数值清零。

PLC接收到下一次启动信号时，提升链再次启动。

2 6SE70变频器参数设定2.1 变频器恢复出厂设置首次使用6SE70变频器，最好恢复出厂设置，避免变频器参数出厂后发生过变化，影响系统运行性能。

磁电编码器文章来源：编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。

编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，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，一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”，通过“１”和“０”的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。

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。

（REP）从接近开关、光电开关到旋转编码器工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用。

可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了：信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个μ到几十几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。

由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。

多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。

经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。

如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。

第一章数控机床返回参考点的必要性数控机床位置检测装置如果采用绝对编码器时，系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置的记忆，所以机床开机时，不需要进行返回参考点操作。

目前，大多数数控机床采用增量编码器作为位置检测装置，系统断电后，工件坐标系的坐标值就失去记忆，机械坐标值尽管靠电池维持坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，因此开机后，必须让机床各坐标轴回到一个固定位置点上，既是回到机床的坐标系零点，也称坐标系的原点或参考点，这一过程就称为机床回零或回参考点操作。

数控机床的各种刀具补偿、间隙补偿、轴向补偿以及其它精度补偿措施能否发挥正确作用将完全取决于数控机床能否回到正确的零点位置。

所以机床首次开机后要进行返回参考点操作。

数控机床的原点是数控机床厂家设定在机床上的一个固定点，作为机床调整的基准点。

数控机床参考点也是数控厂家设定的（一般是机床各坐标轴的正极限位置），通过机床正确返回参考点，CNC系统才能确定机床的原点位置。

机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。

机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。

因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。

通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。

数控机床开机时，必须先确定机床原点，而确定机床原点的运动就是刀架返回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床原点。

只有机床参考点被确认后，刀具（或工作台）移动才有基准。

第二章数控机床返回参考点的原理及常见方式返回参考点的原理数控机床按照控制理论可分为闭环、半闭环、开环系统。

闭环数控系统装有检测最终直线位移的反馈装置，半闭环数控系统的位置测量装置安装在伺服电动机转动轴上或丝杆的端部也就是说反馈信号取自角位移，而开环数控系统不带位置检测反馈装置。

对于闭环半闭环数控系统，通常利用位移检测反馈装置脉冲编码器或光栅尺进行回参考点定位，即栅格法回参考点。

17位单圈绝对值编码器线数-回复标题：深度解析17位单圈绝对值编码器线数一、引言在现代工业自动化领域中，编码器作为一种重要的位置和速度检测装置，其性能和精度直接影响到设备的运行效果和效率。

其中，单圈绝对值编码器因其能在一圈内提供唯一的绝对位置信息而被广泛应用。

本文将针对17位单圈绝对值编码器的线数进行深入探讨，以帮助读者更好地理解和使用此类编码器。

二、编码器基础知识首先，我们需要理解编码器的基本工作原理。

编码器是一种能将机械转动或直线运动转换为电信号的装置，通过测量这些信号的变化，可以得到运动物体的位置、速度和方向等信息。

在编码器中，线数是一个关键参数，它决定了编码器的分辨率和精度。

线数是指编码器内部码盘上的刻线数或者光电感应元件的数量。

每转过一条刻线或触发一个光电感应元件，编码器就会输出一个电脉冲信号，因此，线数越多，单位角度内产生的脉冲数就越多，编码器的分辨率也就越高。

三、17位单圈绝对值编码器的线数解析17位单圈绝对值编码器的“17位”表示其输出的二进制代码的位数，这意味着它能提供2^17=131072个唯一的绝对位置信息。

然而，这并不直接对应于编码器的线数。

要计算17位单圈绝对值编码器的实际线数，我们需要知道编码器的电气周期（也称为电气角度）。

电气周期是编码器输出一个完整周期（即所有位置都被唯一标识）所需的角度范围。

对于单圈绝对值编码器，其电气周期通常为360度。

假设17位单圈绝对值编码器的电气周期为360度，那么其线数可以通过以下公式计算：线数= 2^n / 360其中，n是编码器的位数。

将n=17代入公式，我们得到：线数= 2^17 / 360 ≈3600因此，17位单圈绝对值编码器的理论线数约为3600线。

这意味着在一圈360度的旋转中，编码器可以产生3600个唯一的电脉冲信号，每个脉冲对应的角度分辨率为1度。

四、实际应用中的考虑因素然而，在实际应用中，17位单圈绝对值编码器的线数可能会受到一些因素的影响。

1.旋转编码器如何确定正方向，及设置零点首先确定正方向，把转轴朝向自己，转轴顺时针旋转是正向。

在A,B,Z,三个输出中Z每一圈只变化一次正负，同时作为记录整圈转动的累计输出。

在输出A和输出B方面具有如下特点，输出A的输出相位超前输出B90度，如果反转，输出B超前输出A90度。

总结一下：1用输出Z 设置零点。

2 用输出A与输出B的相位关系，确定正反转动的效果。

2.旋转编码器确定正方向，及设置零点，关键如何与S7 300 的PLC相连旋转编码器分为1.增量式编码器，每旋转一圈，输出固定个数脉冲，分为A B C 3相，A B 两相差90°，可以根据两相的脉冲出发超前或者滞后判断正反转，Z 相每转输出一个脉冲，用于零点定位，可以把这三三相输入到PLC的输入口中，用高速计数，或者增减计数来确定。

另外，零点信号得加个近原点传感器结合Z相信号来确定原点。

如果有伺服驱动器的话，就更方便了，常见的是增量是编码器2.绝对值编码器，每个位置输出一组编码，是格雷码，来表示一个确定的位置。

3.通过编码器控制其旋转的距离，需要设置编码器的零点位吗通过编码器控制其旋转的距离，比如其在零点位置，给定一尺寸，夹爪移动到该尺寸。

请问跟换此编码器，需要设置编码器的零点位吗。

增量的改怎么设置，绝对的又该怎么设置。

求详细，小弟不胜感激。

编码器的零点位置（不管是增量式的或是绝对式的）都是编码器生产厂家在出厂前固定好的（不是设置的）。

你要是需要更换编码器只需按原先的参数采购编码器就可以了。

4.如何用PLC读取编码器，进行记数，还要判别旋转方向，请高手指点。

本人使用的三菱FX系列PLC选用高速计数器端口X0和X1，分别接编码器的A相，B相，编程时用计数器C252，这是个双向计数器，即可增减的。

直接用M8000输出到C252，赋初值K999999是可以的，32位的，自己设定。

你要了解AB相工作的原理：A相ON时，B相ON为加，B相OFF为减。

编码器的工作原理介绍一、光电编码器的工作原理光电编码器，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置组成。

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置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。

（一）增量式编码器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置信息。

（二）绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。

绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。