海德汉编码器----编码器-编码器_苏州仪器、仪表

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增量式编码器（incremental encoder）是一种用于测量旋转角度、位置和速度的设备。它通过感知和记录轴的运动，将运动参数转化为数字信号进行处理和分析。增量式编码器广泛应用于自动控制系统、机械加工、机器人技术和仪器仪表等领域。本文将介绍增量式编码器的工作原理、分类以及特点。

1.增量式编码器工作原理

增量式编码器基于光学或磁性原理工作，其工作原理可以分为以下几个步骤：

光学或磁知：增量式编码器通常由一个固定部分和一个旋转部分组成。固定部分包含感应器（例如光电二极管或霍尔传感器），而旋转部分则与被测量的物体相连接。当旋转部分发生旋转时，感应器会感知到光电信号变化或磁场变化。

信号产生：根据感应器产生的信号变化，增量式编码器会生成脉冲信号。通常，每旋转一周，增量式编码器会产生若干个脉冲，其数量与编码器的分辨率有关。

脉冲计数：脉冲信号会被计数器记录下来，以确定物体的位置、旋转角度或速度。通过对脉冲计数进行处理和分析，可以得到的测量结果。

输出接口：增量式编码器的测量结果可以通过数字接口（如脉冲输出、rs485通信等）传输给外部设备或系统进行进一步处理和应用。

-从工作原理划分

1) 光电编码器简称光编

工作原理：光编是一种利用光学原理进行测量的设备，它由led光源（通常是红外光源）和光电探测器组成，二者分别位于编码器码盘两侧。码盘由塑料或玻璃制成，上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时，led光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断，从而产生两路典型的方波a和b正交脉冲，可用于确定电机轴的旋转和速度。

特点：光编精度优于磁编，具有高分辨率、稳定性强等特点。但由于码盘材质的特殊性以及码盘与探测器距离太近，所以光编内部必须---无尘环境。

适合工况：适用于对位置和速度要求较高的应用场景，比如有轨迹要求的精密雕刻、快速模切、高速旋转、---测量等。值得注意的是，光编价格较高，不太适合低成本应用。

2) 磁性编码器简称磁编

工作原理：磁编是近年来才逐渐---使用的类型，它是一种利用磁场原理进行测量的设备，包括一个磁场发生器和磁敏元件。主要是在电机轴上安装一块磁铁，磁铁跟随电机轴一起旋转，然后在后端盖上安装一块电路板，电路板中间有一个磁场感应芯片，能够测量出磁场的角度，从而判定出电机轴的旋转角度、角速度。

特点：相较于光学编码器，磁性编码器的优势在于更---、抗振和抗冲击，非常适合---环境。但是磁编响应速度较慢，不能胜任高速运动负载的位置反馈，海德汉编码器，同时磁干扰会对磁编造成影响，所以磁编的分辨率和精度相对较低。

适合工况：适用于汽车电子、物料搬运/分拣、agv车轮、输送带传输、工业控制等对位置和速度要求不那么严格的应用场景。同时，磁编价格相对较低，较高。

严格地讲，光电编码器，方波高只能做4倍频，虽然有人用时差法可以分的更细，编码器，但那基本不是增量编码器的，更高的分频要用增量脉冲信号是sin/cos类正余弦的信号来做，后续电路可通过读取波形相位的变化，用模数转换电路来细分，5倍、10倍、20倍，甚至100倍以上，分好后再以方波波形输出（ppr）。分频的倍数实际是有---的，首先，模数转换有时间响应问题，模数转换的速度与分辨的度是一对矛盾，不可能细分，分的过细，编码器厂家，响应与度就有问题；其次，原编码器的刻线精度，输出的类正余弦信号本身一致性、波形度是有限的，分的过细，只会把原来码盘的误差暴露得更明显，而带来误差。细分做起来容易，但要做好却很难，其一方面取决于原始码盘的刻线精度与输出波形度，另一方面取决于细分电路的响应速度与分辨度。例如，德国的工业编码器，的佳细分是20倍，更高的细分是其的精度更高的角度编码器，但旋转的速度是很低的。

一个增量编码器细分后输出a/b/z方波的，还可以再次4倍频，但是请注意，细分对于编码器的旋转速度是有要求的，一般都较低。另外，如原始码盘的刻线精度不高、波形不，或细分电路本身的---，细分也许会波形---失真，大小步，丢步等，选用及使用时需注意。

前面的问题：一个正余弦a/b输出360ppr的增量编码器，小分辨角度可能是0.01度（如果25倍分频，且原始码盘精度有---）。

有些增量编码器，其原始刻线可以是2048线（2的11次方，11位），通过16倍（4位）细分，得到15位ppr，再次4倍频（2位），得到了17位（bit）的分辨率，这就是有些日系编码器的17位高位数编码器的得来了，它一般就用“位，bit”来表达分辨率了。这种日系的编码器在较快速度时，内部仍然要用未细分的低位信号来处理输出的，要不然响应就跟不上了，所以不要被它的“17位”迷惑了。

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