【光电编码器】是如何实现定位

此一不二

【光电编码器】是如何实现定位

       严格而言，编码器只是告诉大家该怎样定位，要怎样实施，是必须靠数控系统（或是PLC 类似控制器）操纵伺服或是步进电机来完成精确定位，编码器如同人的双眼，清楚电机轴或是负载处在现阶段某一个具体位置，工业上用的通常是光电类型编码器，接下来简易 阐述一下 。  

   
简易说下编码原理和具体位置测量

        
光电编码器 是在一个薄薄的 很轻 的圆盘 子上，利用 紧密 仪器 来腐蚀 雕刻 了许多 条微小 的缝，等同于 将一个 360度，细分为 许多 等分，例如 成1024组，那样 每一组 相互间 的角度 差是360 /1024度=0. 3515 625 度。

        随后 有一个 精细 的发光源 ，组装 在码盘的一边 ，码盘的此外 一边 ，会有一个 接收器 类似 的，应用 了光敏电阻 这种 元件 加放大 和整形电路 构成 ，那样 码盘运转 情况下 ，有缝隙 的地方 会透光 过去 ，接收器 会瞬间 收到 光脉冲 ，通过 电路 正确处理 后，输出 一个 电脉冲 信号 ，那样 码盘旋转 了一周 ，会相匹配 输出 1024个脉冲 ，第1个脉冲具体位置假如是0，第二个 脉冲 具体位置 就是0.3515 625 °，第三个 脉冲 具体位置 是0.3515 625 °*2，依此类推 ，那样 只需 有仪器 能读 到脉冲 个数 ，就可以清楚 码盘相匹配 在什么位置了，假如 把编码器 组装 到电机 的轴上，电机轴 和码盘是刚性连接，两者的位置关系会一一对应 ，利用读编码器脉冲，就可以清楚电机的轴具体位置 。

        而电机轴，例如会利用 同步带，齿轮，链条等推动 一些 负载，例如操纵丝杆，那样 会有一个 所谓 电子 齿轮比的关联 ，电机 转一圈，丝杆 会前进 多少 毫米 ，那样读到了 相匹配 编码器上输出 多少给脉冲 ，利用 脉冲数 就可以反推出 现阶段 丝杆的具体位置 。



        可是编码器是圆的，假如 无限制旋转 下来 ，角度 会无穷大 ，因此 制定 了一种 增量 型的编码器 ，转一圈，会输出 三组 信号 AB Z，当中 AB 是一样 的脉冲 ，例如 上面 说的一圈 有1024个脉冲 ，AB 相脉冲 相匹配 一圈 内的圆周 角度 ，同时 两种 脉冲 是处在 正交 模式 的，如果是正反转，利用 判断 AB 相脉冲 的上升沿和下降 沿的先后顺序 ，就可以清楚 编码器 现阶段 是顺时针 还是 逆时针 方向 旋转 的。  

          此外 有一个 Z相脉冲 ，是由于 圆周 虽说 会不停转下来 ，角度 会无穷无尽 ，可是 全是 一周 一周 的多次重复 而已 ，零相脉冲 固定 在圆周 某一个 具体位置 ，编码器 每转一圈，只输出 一个零 相脉冲 ，那样 假如 以Z相脉冲 为基准点 ，那样 每一次 读到这一 脉冲 情况下 ，操作系统 就归零 一次 ，就可以让角度 最大值 操纵 在360 °之内 ，等同于 一个零 基准点 了。

        那样 即便 操作系统 断开 了，再次 通电 ，只需 能找出 这一 基准点 ，就可以清楚 丝杆 的起始 具体位置 在什么区域 了。



       以上这类 定位叫增量 坐标系 ，因此编码器便是增量型编码器 ，运用较为普遍 ，因为灵活性并且价格便宜 。  

         
假如 只机器设备 只需要 转一圈的，也就是角度 在360 °内的，编码器 能够 细分 精细 一部分 ，例如 有13 位，等同于 2^13 次方 个脉冲 一圈 ，对应 着360 °，这类 脉冲数 和角度 一一对应 ，不害怕 系统 断电 需要 重新 调整 零位 ，这类 编码器 叫单圈 绝对值 编码器 。 假如 负载 需要 转多圈 的，可是 这个 圈数 也不能 非常 多，例如 5圈，等同于 5*360 °=1800 °，如此 脉冲 和1800 °一一对应 ，这类 在一部分G端数控机床 上运用 比较多，能够 清楚 丝杆 或者 一部分 旋转 工作 的当前 精细 位置 ，并且 无需担心 系统 断电 归零 问题 。

        除此之外 ，编码器还有磁电方式 的，例如在码盘上加工了很多个南北间隔 的小磁铁 ，借助 霍尔 去读小磁铁 信号 ，输出 信号 ，同样 经过 放大 和整形 变成了电脉冲 ，这点 和光电编码器是类似的，并且 价格 会便宜点，可靠性会高，可是精度就比光电要差点 。