光电编码器原理、接线与安装知识培训讲义(PPT46页)

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混合式旋转编码器的特点：

具备绝对编码器的旋转角度编码的唯 一性与增量编码器的应用灵活性
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SEW 编码器的规格选择
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常规编码器参数说明
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Resolver（分解器、模拟式）
Schematic diagram and equivalent circuit diagram of the resolver
编码器
4 绝对式测量（ABS）
（1）信号性质
输出n位二进制编码，每一 个编码对应唯一的角度。
0000
0 22.5 45 337.5

0001 0010 1111
编码器
（2）接触式绝对码盘
4个电刷

导电为“1”，非导电为“0”
4位二进制码盘 最小分辨角
＝360°／2n
当n＝4，＝360°／24＝22.5°
Connection of HTL encoder ES1C, ES2C or EV1C to MOVIDRIVE If you are using an HTL encoder ES1C, ES2C or EV1C, you must not connect the negated channels A(K1), B(K2) and C(K0) to MOVIDRIVE 连接HTL信号编码器
Connect the shield to the electronics shield clamp of the inverter
在变换器的电路板上用线卡连接
Connect the shield to the PG fitting of the encoder 编码器用屏蔽的PG接口连接

这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零 (开机后就要知道准确位置)，有一些工况也不允许使用中因干扰
影响而产生位置错误，于是就有了绝对值编码器的出现。
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绝对式旋转编码器
• 用光信号扫描分度盘（分度盘与传动轴相 联）上的格雷码或二进制码刻度盘以确定 被测物的绝对位置值，然后将检测到的格 雷码或二进制码数据转换为电信号以脉冲 的形式输出测量的位移量
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增量式旋转编码器
增量式旋转编码器用光信号扫描码盘（码与转动轴相联）， 通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度。
工作原理：光学编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形 通、暗的刻线，当圆盘旋转一个节距时，在发光元件照射下，光 敏元件得到A，B信号为具有90度相位差的正弦波，这组信号经放 大器放大与整形，得到的输出方波，A相比B相超前90度，其电压 幅值一般为5V。当A相超前前B相时为正方向旋转，若B相超前A相 时即为负方向旋转，利用A相与B相的相位关系可以判别编码器的 的正转与反转，Z相产生的脉冲为基准脉冲，又称零点脉冲，它 是轴旋转一周在固定位置上产生一个脉冲，可获得编码器的零位 参考位。
光电编码器的原理及 应用
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光电编码器的定义
• 光电编码器是利用光电效应原理，将角度、 位置、转速等物理量转化为电气信号并加 以输出的一种传感器。
• 光电编码器在工业控制和自动化领域应用 非常广泛。适用于测量的物理量有：速度； 长度；角度；位置
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光电编码器的分类
按测量方式的分类： • 旋转编码器 • 直尺编码器
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倍频原理： 对于方波信号，A,B两相相差90度 相（1/4T），这样，在0度相位角，90度，180 度，270度相位角,这四个位置有上升沿和下降 沿，这样,实际上在1/4T方波周期就可以有角度 变化的判断，这样1/4的T周期就是最小测量步 距，通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断, 可以4倍于PPR读取角度的变化,这就是方波的四 倍频。这种判断，也可以用逻辑来做，0代表低 ，1代表高，A/B两相在一个周期内变化是0 0， 0 1，1 1，1 0 。这种判断不仅可以4倍频，还可 以判断旋转方向。

光电编码器光电編码器.是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移冷转涣成脉冲或数字：!；的传嗾器这是日前应用最多的伎感器・光电編码器是由允刪汕I光电检刈装担组成。

根据检测原理.编码器可分为光学式.磁式.感应式和电容J「根据其刻度方法及信号输出形式•可分为増;心J绝对式以及羯介式三种：绝对脉〕中编码器：APC 增量脉冲编码器:SPC1•光电编码器原理光电编码器.堤一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移址转换成脉冲或数字址的传感器.这绘目前应用叔多的传感器.光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光榊盘是在一定直径的閲板上聲分地开通卄干个长方形孔•由于光电码盘与电动机同轴.电动机旋转时•光栅盘与电动机冋速旋转•经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输岀卄干脉冲倍号.其原理示恿图如图1所示：通过计第每秒光电編码器输出脉冲的个数毅能反映肖前电动机的转速，此外.为判I忻旋转方向.码盘还可提供相位相差90：的脉冲倍号，图1光电编码器原理示意图1.1增绘式編码器增量式編码器是直接利用光电转换原理输卜，组方波脉冲儿B和二相：A、B；W纠訣冲相位雄90.从而可方便地判I折出旋转方向.而2相为每转一个脉冲.用于星准点定位。

增量式光电编码器的特点是毎产生一个输出脉冲信号就对应十一个增量位移，但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。

它能够产生与位移增量等值的脉冲信号，其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化（速度）的传感方法，它是相对于某个基准点的相对位置增量，不能够直接检测出轴的绝对位置信息。

一般来说，增量式光电编码器输出A、B两相互差90度角的脉冲信号（即所谓的两组正交输出信号）.从而可方使地判脐出旋转方向•同时还有用作参考寥位的2相标志（指示）脉冲信号，码盘每旋转一周，只发出一个标志信号。

标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零。

增虽式光电编码器主耍由光源.码盘、检测丸榊、光电检测器件和转换陀路组成：码盘上刻有节蹈相等的辐射状透光缝曲.相邻两个透光缝隙Z间代表一个增址周期：检测丸榊上刻冇A、B葫组与码盘相对应的透光缝隙.用以通过或阻挡光源和光电检测器件Z间的光线，它们的节更和码盘上的节距相等.并且两组透光缝隙错开1/4节距•使得光电检测器件输出的信号在相位上相差电度角。

光电编码器介绍1.光电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。

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90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，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。

1.1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90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，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。

1.2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。