增量型与绝对型编码器的工作原理与区别
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更新于2024-08-26
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本文详细介绍了增量型编码器与绝对型编码器的区别,包括它们的工作原理、码盘材料、分辨率、信号输出方式以及实际应用。
编码器是工业自动化领域中广泛使用的传感器,主要用来检测机械位置、速度和角位移等参数。根据信号原理的不同,编码器主要分为增量型和绝对型两种。
**增量型编码器** 的工作基于光电原理,通常包含一个中心有轴的码盘,码盘上分布着环形的通暗刻线。当码盘旋转时,光电发射和接收器件读取这些刻线,产生四组正弦波信号A、B、C、D,A和B两相相差90度,C和D信号反向并叠加在A、B两相上,增强信号稳定性。Z相脉冲用于指示零位参考。通过比较A相和B相的先后顺序,可以确定编码器的正反转,并通过Z相脉冲找到零点位置。增量型编码器的码盘材料包括玻璃、金属和塑料,不同材料影响其精度、热稳定性和寿命。分辨率是指每旋转360度产生的通或暗刻线数量,通常在5至10000线之间。输出信号形式多样,如正弦波、方波、集电极开路等,信号传输距离受制于信号类型,TTL和HTL信号的传输距离分别为150米和300米。增量型编码器常用于速度测量、方向判断和相对距离或角度测量,但存在零点累计误差和抗干扰能力较弱的问题。
**绝对型编码器** 则不同,它的码盘上有多个光通道刻线,每个位置对应唯一的编码,即使电源断开,再次启动时仍能精确知道当前位置,无需找零或参考位。这种编码器的信号输出同样有多种方式,且由于其绝对位置信息,抗干扰能力更强,适用于需要精确位置信息的场合。
在实际应用中,选择增量型编码器还是绝对型编码器,主要取决于系统的需求。如果需要精确的初始位置信息,或者对累积误差敏感,那么绝对型编码器更为合适;而如果只需要监测相对运动和速度,增量型编码器则更经济实用。
增量型编码器和绝对型编码器各有优势,工程师在设计系统时会根据性能需求、成本考虑以及环境因素来选择合适的编码器类型。了解这两种编码器的基本原理和特性,对于优化系统设计和故障排查具有重要意义。
2020-11-18 上传
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