旋轉(zhuǎn)編碼器原理及類型

典型的旋轉(zhuǎn)編碼器使用光來執(zhí)行測(cè)量。它由發(fā)光二極管、狹縫盤和光電晶體管等元件組成。

1. 發(fā)光二極管

發(fā)光二極管接收電源并始終發(fā)光。光線經(jīng)過透鏡聚焦后，被引導(dǎo)到狹縫圓盤上。

2. 狹縫盤

狹縫盤是一個(gè)帶有等間距孔的旋轉(zhuǎn)盤，固定在編碼器的轉(zhuǎn)軸上。

3.光電晶體管

光電晶體管安裝在穿過孔的光的，當(dāng)它接收到光時(shí)，它會(huì)發(fā)出脈沖波。通過測(cè)量該脈沖波來測(cè)量轉(zhuǎn)速。除了光之外，市場(chǎng)上還有利用磁力和電容變化進(jìn)行測(cè)量的產(chǎn)品。

旋轉(zhuǎn)編碼器的類型

光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器分為增量式和絕對(duì)式兩種測(cè)量方式。前者測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置的相對(duì)值，后者測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置的絕對(duì)值。

1、增量公式

增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理與上述相同，將穿過旋轉(zhuǎn)盤狹縫的光轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)并進(jìn)行傳輸。使用兩種類型的信號(hào)來檢測(cè)穿過狹縫的光。

它們通常被稱為A相和B相。配備用于檢測(cè)原點(diǎn)位置的 Z 相信號(hào)的編碼器也正在銷售。如果波形捕獲過程中出現(xiàn)故障，計(jì)數(shù)將會(huì)丟失并出現(xiàn)錯(cuò)誤。

這種方法的缺點(diǎn)是不知道絕對(duì)位置。然而，由于它具有內(nèi)置的兩相信號(hào)，因此可以確定旋轉(zhuǎn)方向。

2.絕對(duì)型

絕對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)盤上有凹槽，用于確定位置信息。當(dāng)光通過該凹槽時(shí)，被光接收元件檢測(cè)到，并且可以測(cè)量絕對(duì)位置。因此，由于檢測(cè)絕對(duì)位置，因此可以基于它們的布置順序來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向。

在絕對(duì)法中，通常對(duì)每個(gè)位置的符號(hào)使用格雷碼。格雷碼也稱為交替二進(jìn)制碼，是一種相鄰位僅改變一位的編碼方法。通過使用格雷碼，位置錯(cuò)誤檢測(cè)更少，使其更能抵抗噪聲和錯(cuò)誤，并且更加準(zhǔn)確。