编码器基础知识
编码器知识
1.编码器的特点及用途编码器是通过把机械角度物理量的变化转变成电信号的一种装置；在传感器的分类中，他归属于角位移传感器。
根据编码器的这一特性，编码器主要用于测量转动物体的角位移量，角速度，角加速度，通过编码器把这些物理量转变成电信号输出给控制系统或仪表，控制系统或仪表根据这些量来控制驱动装置。
2. 编码器的主要应用场合：2.1数控机床及机械附件。
2.2机器人、自动装配机、自动生产线。
2.3电梯、纺织机械、缝制机械、包装机械（定长）、印刷机械（同步）、木工机械、塑料机械（定数）、橡塑机械。
2.4制图仪、测角仪、疗养器雷达等。
3. 基本原理3.1 构造编码器主要是由码盘(圆光栅、指示光栅)、机体、发光器件、感光器件等部件组成。
（1）圆光栅是由涂膜在透明材料或刻画在金属材料上的成放射状的明暗相间的条纹组成的。
一个相邻条纹间距称为一个栅节,光栅整周栅节数就是编码器的脉冲数(分辨率)。
（注:本公司码盘有三种金属、玻璃、菲林(类似塑料) 三种）。
（2）指示光栅是一片固定不动的,但窗口条纹刻线同圆光栅条纹刻线完全相同的光栅片。
（3）机体是装配圆光栅,指示光栅等部件的载体。
（4）发光器件一般是红外发光管。
（5）感光器件是高频光敏元件;一般有硅光电池和光敏三极管。
3.2 工作原理由圆光栅和指示光栅组成一对扫描系统,在扫描系统的一侧投射一束红外光,在扫描系统的另一侧的感光器件就可以收到扫描光信号;当圆光栅转动时,感光器件接收到的扫描光信号会发生变化,感光器件可以把光信号转变成电信号并输出给控制系统或仪表。
一般编码器的输出信号为两列成90度相位差的Sin信号和Cos信号(这是由指示光栅的窗口条纹刻线保证的);这些信号的周期等于圆光栅转过一个栅节(P)的移动时间,对Sin信号和Cos信号进行放大及整形就可输出方波脉冲信号。
4. 应用举例编码器的应用场合十分的广泛，在此列举几个简单事例：(1) 数控机床对加工工件自动检测就是通过编码器来进行检测的：数控机床刀架的对零校准也是通过编码器来实施的。
编码器资料
编码器资料概述编码器是一种电子设备，用于将某种形式的数据转换成对应的编码格式。
它广泛应用于通信、计算机科学、数码产品和工业控制等领域。
本文将介绍编码器的原理、分类和应用。
一、原理编码器的工作原理基于数字信号处理和编码算法。
当输入信号进入编码器时，它会经过特定的处理，转换为与原始信号对应的编码形式。
常见的编码器原理包括：1. 脉冲编码器：通过对输入脉冲进行编码，实现对位置、速度和加速度等参数的测量。
2. 压缩编码器：将输入信号采样并进行压缩编码，以减少数据的存储和传输量。
3. 模拟-数字转换器（ADC）：将模拟信号转换为数字形式，常用于音频、视频和图像处理中。
二、分类编码器可以根据不同的标准进行分类：1. 根据输入信号类型：- 光学编码器：通过光电传感器检测运动目标上的光学标记，常用于位置和速度测量。
- 机械编码器：基于传统的机械结构，通过接触或感应运动部件上的物理标记来进行编码。
- 磁编码器：借助磁场感应原理，通过检测磁标记的位置来进行编码。
2. 根据输出编码类型：- 绝对式编码器：每个位置对应一个唯一的编码值，可实现高分辨率的位置检测。
- 增量式编码器：每个位置之间的变化对应一个编码值，常用于速度和方向的测量。
3. 根据编码精度：- 高精度编码器：具有较高的分辨率和重复性，适用于精密的自动控制系统。
- 低精度编码器：适用于一些对分辨率要求不高的应用，如简单机械系统控制。
三、应用编码器广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 通信领域：编码器在数据传输和通信系统中起着重要作用，用于将信号编码为数字格式，以实现高效可靠的数据传输。
2. 计算机科学：编码器在计算机中用于数据压缩、加密和解码操作，提高数据存储和传输的效率。
3. 数码产品：数码相机、音频播放器、移动电话等数码产品中常使用编码器来压缩和解压数据。
4. 工业控制：编码器广泛应用于机器人、数控机床、自动化生产线等工业控制系统中，用于实时监测和控制运动位置和速度。
编码器基础
1 编码器基础1.1光电编码器编码器是传感器的一种，主要用来检测机械运动的速度、位置、角度、距离和计数等，许多马达控制均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出等，应用范围相当广泛。
按照不同的分类方法，编码器可以分为以下几种类型：根据检测原理，可分为光学式、磁电式、感应式和电容式。
根据输出信号形式，可以分为模拟量编码器、数字量编码器。
根据编码器方式，分为增量式编码器、绝对式编码器和混合式编码器。
光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移——数字变换，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。
典型的光电编码器由码盘、检测光栅、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。
光电编码器具有结构简单、精度高、寿命长等优点，广泛应用于精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面。
这里我们主要介绍SIMATIC S7系列高速计数产品普遍支持的增量式编码器和绝对式编码器。
1.2增量式编码器增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。
增量式编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，它能够产生与位移增量等值的脉冲信号。
增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出绝对位置信息。
如图1-1所示，增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。
在码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期。
检测光栅上刻有A、B两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之间的光线，它们的节距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90°。
当码盘随着被测转轴转动时，检测光栅不动，光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上，光电检测器件就输出两组相位相差90°的近似于正弦波的电信号，电信号经过转换电路的信号处理，就可以得到被测轴的转角或速度信息。
编码器图解（值得收藏）
编码器图解（值得收藏）编码器图解1、认识编码器（编码器在机器人控制中的应用）2、编码器的测量对象3、编码器测量直线位移的方式（1）编码器装在丝杠末端通过测量滚珠丝杠的角位移q，间接获得工作台的直线位移x，构成位置半闭环伺服系统。
（2）丝杠螺距设:螺距t=4mm，丝杠在4s时间里转动了10圈，求:丝杠的平均转速n(r/min)及螺母移动了多少毫米？螺母移动的平均速度v又为多少？（3）编码器和伺服电动机同轴安装（4）编码器和伺服电动机同轴安装（5）编码器和伺服电动机同轴安装（6）编码器两种安装方式比较编码器装在丝杠末端与前端（和伺服电动机同轴）在位置控制精度上有什么区别？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。
（2）接触式绝对码盘（3）绝对式光电码盘5 增量式测量（INC）（1）信号性质（2）增量式光电编码器的结构（3）辨向光敏元件所产生的信号A、B彼此相差90°相位，用于辨向。
当码盘正转时，A信号超前B信号0°；当码盘反转时，B信号超前A信号90°。
（4）辨向信号（5）倍频（细分）在现有编码器的条件下，通过细分技术能提高编码器的分辨力。
细分前，编码器的分辨力只有一个分辨角的大小。
采用4细分技术后，计数脉冲的频率提高了4倍，相当于将原编码器的分辨力提高了3倍，测量分辨角是原来的1/4，提高了测量精度。
（6）零标志（一转脉冲）在码盘里圈，还有一条狭缝C，每转能产生一个脉冲，该脉冲信号又称“一转信号”或零标志脉冲，作为测量的起始基准。
（7）零标志在回参考点中的作用（8）回参考点减速开关（9）回参考点示意图6、编码器在数字测速中的应用（1）模拟测速和数字测速的比较（2）M法测速（适合于高转速场合）有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r，在5s时间内测得65536个脉冲，则转速（r/min)为：n = 60 × 65536 /（1024 × 5）=768 r/min编码器每转产生N 个脉冲，在T 时间段内有m1 个脉冲产生，则转速（r/min)为:n = 60m1 /（NT）（3）T法测速（适合于低转速场合）有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r，测得两个相邻脉冲之间的脉冲数为3000，时钟频率fc为1MHz ，则转速（r/min)为：n = 60fc /（Nm2 ）=60×106/（1024×3000）=19.53 r/min 编码器每转产生N 个脉冲，用已知频率fc作为时钟，填充到编码器输出的两个相邻脉冲之间的脉冲数为m2，则转速(r/min)为：n = 60fc / （Nm2）7、编码器在主轴控制中的应用(1)主轴编码器（2）主轴编码器用于C 轴控制（3）主轴编码器用于螺纹车削车削螺纹时，为保证每次切削的起刀点不变，防止“乱牙”，主轴编码器通过对起刀点到退刀点之间的脉冲进行计数来达到车削螺纹的目的。
编码器基础知识
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一般注意事项
Side 2
一般注意事项
编码器是光电子精密测量仪器，需由熟练人员小心操作。 根据包装条件，设备储藏温度在-15℃到+70℃ 。 设备操作温度取决于编码器的类型。
警告！ 设备上的印章损坏则保修无效。
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Side 3
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拆卸
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第三步 拆下编码器
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空心轴编码器
拆卸
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第四步 保护电机轴的M6x10固定螺钉
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空心轴编码器
拆卸
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第五步 用M8内六角扳手拆下编码器
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空心轴编码器
拆卸
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第六步 拆下编码器
第二步 将安装配件固定到法兰式电机
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实心轴编码器
安装
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润滑电机轴！
第三步 将有弹簧联轴器的增量编码器滑入电机轴，在电机侧拧紧螺钉。
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实心轴编码器
安装
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编码器安装时电缆连接不能直 接暴露于水。
Step 4 用6×M6螺钉将编码器与安装配件固定
电气安装
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为达到指定程度的保护，须使用直径正确的电缆。
第二步 安装连接电缆
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电气安装
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第三步
固定连接电缆
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错误的电气安装
编码器基础知识
编码器基础知识
编码器是计算机科学中的一个重要概念，它涉及到将数据从一种格式转换为另一种格式的过程。
编码器的主要作用是将原始数据转换为计算机可以理解和处理的二进制形式，以便进行存储、传输和处理。
编码器的基本原理是将原始数据按照一定的规则进行转换，这个规则通常是预先定义的。
编码器可以将字符、数字、图像、音频等数据转换为二进制形式，以便计算机可以识别和处理。
编码器的种类有很多，包括ASCII编码、Unicode编码、Base64编码等。
其中，ASCII编码是最常用的编码方式之一，它将字符转换为计算机可以识别的二进制形式。
Unicode编码则是一种国际化的编码方式，它可以表示世界上几乎所有的字符。
Base64编码则是一种用于将二进制数据转换为ASCII字符串的编码方式，它常用于在文本中传输二进制数据。
除了基本的编码方式外，还有一些高级的编码技术，如哈夫曼编码、LZ77等。
这些技术可以进一步提高数据的压缩率和传输效率。
在计算机科学中，编码器是一个非常重要的概念，它涉及到数据的存储、传输和处理。
了解编码器的基本原理和种类，可以帮助我们更好地理解和应用计算机科学中的相关技术。
编码器基础知识
编码器基础知识做一个伺服系统时，如何选择增量型编码器和绝对型编码器？常用的为增量型编码器，如果对位置、零位有严格要求用绝对型编码器。
伺服系统要具体分析，看应用场合。
测速度用常用增量型编码器，可无限累加测量；测位置用绝对型编码器，位置唯一性（单圈或多圈），最终看应用场合，看要实现的目的和要求。
一、增量旋转编码器应注意三方面的参数：1. 机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求。
2.分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求。
3.电气接口，编码器输出方式常见有推拉式输出（或称推挽式，F 型HTL格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出。
其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。
如何使用增量编码器？1，增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一。
2，增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B 和Z，一般采用TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为参考机械零位。
一般利用A超前B 或B超前A进行判向。
3，使用PLC采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。
4，建议B脉冲做顺向（前向）脉冲，A脉冲做逆向（后向）脉冲，Z原点零位脉冲。
5，在电子装置中设立计数栈。
关于电源供应及编码器和PLC连接：一般编码器的工作电源有三种：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。
如果你买的编码器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V电源，需注意的是：1．编码器的耗电流，在PLC的电源功率范围内。
2．编码器如是并行输出，连接PLC的I/O点，需了解编码器的信号电平是推拉式（或称推挽式）输出还是集电极开路输出，如是集电极开路输出的，有N型和P型两种，需与PLC的I/O极性相同。
编码器产品知识介绍
音量调节
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LJV轻触开关 LJV编码器
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仪表调节
LJV复位开关
8of15Fra bibliotekLJV
编码器基础知识
1、定义： 是具有一组有规律且严格时序脉冲或形成真值表的对应脉冲的电子开关元件 ；适用数字电路 ，有人俗称为数码电位器。 2、功能：通过与IC的配合，起到递增、递减、翻页等功能，例：鼠标的翻页、菜 单的选择、音响的声音调节、频率的调节、多仕炉的温度调节、医用器械的频 率、速度调节等； 3、应用：汽车音响的音量、频率调节及空调的温度调节，仪表盘的亮暗度调节 和里程的选择，对讲机音量、频率调节，多媒体的音量调节、示波器的菜单选 择、量度的调节、运动器材的速度调节等。 4、电路应用
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编码器基础知识
５、结构：（ 构成的主要零件） A、接触刷：又称刷子或折动子，为电传递作用．此零件的好坏直接决定于 杂讯、寿命、接触性好坏，在产品中有着举足轻重的地位，与信号五金片同 等重要； Ｂ、包塑信号五金片（波动盘见附件）：具有“心脏”的作用，其为产品提供了 均匀的相位和脉冲之功能，此零件的好坏直接影响信号、杂讯、寿命之关 键性能； C、转动轴（滑动柄）：其起着旋转或滑动的运动作用，脉冲规律的变化依靠 它转动规律的角度（滑动规律的行程）而获得均匀的递增或递减脉冲和手 感； D、引出端：俗称端子，一般为刷子或信号五金片零件，其为产品输出连接 至客户电路板上；一般为铜料镀银；本零件的好坏直接影响上锡性之指标； Ｅ、定位片：此为产生触感手感的至关性零件； Ｆ、开关弹片：又称锅仔片，依靠其固有的弹性特性而导通开关之零件，接 触面均为镀银面或镀金面，此零件的好坏直接影响手感、力矩、电性接触 性能； G、固定零件（轴套或支架）：其主要起将相关零件紧奏固定，形成一个整体 ； H、接点油、按压子、襟片、开关端子包塑件、螺母、介子等辅助零件，根据 结构不同而增减。
编码器基础知识
增量型和绝对值编码器常见问题（FAQ）编码器业务部目录1增量式编码器 (4)1.1如何选择单圈脉冲数PPR (4)1.2编码器的最大允许单圈脉冲数如何计算编码器的最大允许单圈脉冲数如何计算？？ (4)1.3编码器的最大允许转速为? (4)1.4编码器的接口通信距离可达? (5)1.5是否必须使用屏蔽线缆是否必须使用屏蔽线缆？？ (5)如何有效降低编码器应用时的噪声影响？？ (5)1.6如何有效降低编码器应用时的噪声影响为何要使用柔性联轴器？？ (5)1.7为何要使用柔性联轴器编码器输出的信号是什么意思？？ (5)1.8编码器输出的信号是什么意思什么是门参考脉冲？？ (6)1.9什么是门参考脉冲增量式编码器可兼容何种串行通信方式？？ (7)1.10增量式编码器可兼容何种串行通信方式1.11倍加福RS422编码器的信号电平为编码器的信号电平为？？ (7)输出接口有？？ (7)1.12倍加福编码器的供电-输出接口有1.13什么是差分线驱动输出什么是差分线驱动输出？？ (7)什么是集电极开路输出？？ (8)1.14什么是集电极开路输出什么是图腾柱输出？？ (8)1.15什么是图腾柱输出什么是推挽式输出？？ (8)1.16什么是推挽式输出什么是吸收型输入和源型输入？？ (8)1.17什么是吸收型输入和源型输入什么是正交信号输出？？ (9)1.18什么是正交信号输出1.19正交输出和4倍频什么关系倍频什么关系？？ (9)有何用处？？ (9)1.20反向通道A和B有何用处什么是参考脉冲？？ (9)1.21什么是参考脉冲为何需要使用上拉电阻？？ (9)1.22为何需要使用上拉电阻更换编码器必须断电停机吗？？ (9)1.23更换编码器必须断电停机吗成什么后果？？ (10)1.24意外将24V DC连接到输出通道会造连接到输出通道会造成什么后果成什么后果编码器故障诊断需要什么检测设备？？ (10)1.25编码器故障诊断需要什么检测设备等级？？ (11)1.26什么是IP等级2绝对值编码器 (12)2.1什么是绝对值编码器? (12)绝对值编码器和增量式编码器的区别是什么？？ (12)2.2绝对值编码器和增量式编码器的区别是什么绝对值编有哪些输出码制？？ (12)2.3绝对值编有哪些输出码制什么是格雷码？？ (13)2.4什么是格雷码2.5如何转换格雷码为二进制码如何转换格雷码为二进制码？？ (13)什么是单圈绝对值编码器？？ (13)2.6什么是单圈绝对值编码器什么是多圈编码器？？ (14)2.7什么是多圈编码器3NAMUR本安型编码器 (15)为何需要它？？ (15)3.1什么是NAMUR 本安型编码器本安型编码器，，为何需要它本安型编码器可以应用于石油精炼厂吗？？ (15)3.2本安型编码器可以应用于石油精炼厂吗3.3什么是隔离栅什么是隔离栅？？ (15)两者有什么区别？？ (15)3.4电器设备分类IIB 和IIC两者有什么区别3.5什么是0区？ (15)3.6如果不便使用隔离栅有其它选择方案吗？？ (16)如果不便使用隔离栅，，有其它选择方案吗隔爆型编码器比较便宜吗？？ (16)3.7隔爆型编码器比较便宜吗1 增量式编码器1.1 如何选择单圈脉冲数PPR选择增量式编码器的单圈分辨率PPR ，须考虑：a. 将所选择的单圈脉冲数PPR 和电机驱动编码器的最大转速综合考虑，计算工作频率，确保其不会引起在最大转速下脉冲输出频率超过编码器的脉冲输出频率和控制器的输入频率。
编码器知识点
编码器知识点一、编码器基本概念1.编码基本概念：将字母、符号等特定信息编成相应N位的二进制代码的过程，称为编码。
2.编码器基本概念：将输入的每个有效的高/低电平信号变成一组对应的二进制代码。
3.编码器的分类: 普通编码器、优先编码器二、普通编码器1.特点：任何时刻只允许输入一个有效的编码信号，输入是有约束的。
即编码器只对惟一的一个有效信号进行编码。
2.引脚图：输入端，输出端（两者数量间的关系）N位（输出）编码器可以表示2N个信息（输入）。
如4位编码器可以表示24即16个信息。
例：3位二进制普通编码器3.逻辑功能：I0－I7中任一个输入高电平编码信号，Y2Y1Y0相对应输出3位二进制数。
（输入与输出间的逻辑关系可用真值表表示）4.真值表（功能表）：输入输出端间的逻辑关系（看下标，找规律）(1) 编码输入端：逻辑符号输入I0~I7端上面无非号，这表示编码输入高电平有效。
(2) 编码输出端：Y2、Y1、Y（原码输出）5.读懂8-3线编码器功能表逻辑含义（看下标，找规律，把下标放大方便观看）（1）I0输入为1，其余输入端为0时，输出Y2Y1Y0=000（看作一组三位二进制数的原码）逻辑含义：当I0输入为1-----指该输入端输入有效编码信号时（类似于计算器中按下数字“0”键）其余输入端为0时-----指该输入端输入无效编码信号（类似于计算器中没有被按下的其余按键）输出Y2Y1Y0=000，相当于输出端输出十进制0（与输入端下标相对应）（类似于计算器输出数码“0”）（当然这实际还包含了显示等过程）（2）I1输入为1，其余输入端为0时，输出Y2Y1Y0=001逻辑含义：当I1输入为1-----指该输入端输入有效编码信号时类似于计算器中按下数字“1”键其余输入端为0时-----指该输入端输入无效编码信号类似于计算器中没有被按下的其余按键输出Y2Y1Y0=001，相当于输出端输出数码1（与输入端下标相对应）类似于计算器输出数码“1”。
编码器基础知识
编码器基础知识编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。
按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。
一、编码器的分类根据检测原理，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度，从而可方便的判断出旋转方向，而Z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 绝对式编码器绝对式编码器是直接输出数字的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘，每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区树木是双倍关系，码盘上的码道数是它的二进制数码的位数，在吗盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件，当吗盘处于不同位置时，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书一个固定的与位置相对应的数字码。
显然，吗道必须N条吗道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
1.3 混合式绝对编码器混合式绝对编码器，它输出两组信息，一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
二、光电编码器的应用增量型编码器与绝对型编码器区别1、角度测量汽车驾驶模拟器，对方向盘旋转角度的测量选用光电编码器作为传感器。
2024年编码器培训教程(多应用)
编码器培训教程(多应用)编码器培训教程引言：编码器是现代电子设备中不可或缺的组件之一，它将原始信号转换为数字信号，以便于传输和处理。
为了更好地理解和应用编码器，本教程将详细介绍编码器的基本原理、分类、工作方式以及应用场景。
第一部分：编码器的基本原理编码器是一种将原始信号转换为数字信号的装置。
它通过对信号进行采样、量化和编码，将模拟信号转换为数字信号。
编码器的基本原理可以概括为三个步骤：采样、量化和编码。
1.采样：采样是将连续的信号转换为离散的信号。
采样过程中，编码器按照一定的采样频率对信号进行采样，将连续的信号转换为一系列离散的点。
2.量化：量化是将连续的信号值转换为离散的信号值。
量化过程中，编码器将采样得到的信号值按照一定的量化级别进行量化，将连续的信号值转换为离散的信号值。
3.编码：编码是将量化后的信号值转换为数字信号。
编码过程中，编码器将量化后的信号值按照一定的编码规则进行编码，将离散的信号值转换为数字信号。
第二部分：编码器的分类根据编码器的编码方式，编码器可以分为两种类型：增量式编码器和绝对式编码器。
1.增量式编码器：增量式编码器输出的是脉冲信号，它通过计算脉冲的数量和方向来确定位置信息。
增量式编码器具有结构简单、成本低廉的优点，但它的缺点是存在累积误差，且在断电后无法确定位置信息。
2.绝对式编码器：绝对式编码器输出的是数字信号，它通过编码器内部的码盘来确定位置信息。
绝对式编码器具有高精度、无累积误差的优点，但它的缺点是成本较高，且在高速运动时输出信号可能会出现延迟。
第三部分：编码器的工作方式编码器的工作方式可以分为两种：接触式和非接触式。
1.接触式编码器：接触式编码器通过机械接触来实现信号的传递。
接触式编码器具有结构简单、可靠性高的优点，但它的缺点是存在磨损和寿命问题。
2.非接触式编码器：非接触式编码器通过电磁感应、光电效应等方式来实现信号的传递。
非接触式编码器具有无磨损、寿命长的优点，但它的缺点是成本较高，且对环境要求较高。
编码器原理及结构
编码器原理及结构编码器是一种将输入信号转换为对应输出代码（数字或二进制）的电子设备。
它可以将连续的模拟信号或离散信号转换为数字信号，常用于数据传输、压缩和存储等领域。
本文将介绍编码器的原理、结构以及常见的编码器类型。
一、编码器的原理编码器的原理基于信号的采样和量化过程。
它首先对输入信号进行采样，即在一定时间段内测量信号的数值。
然后对采样到的信号进行量化，将其划分为一系列离散的数值，通常使用二进制进行表示。
最后，将量化值转换为对应的编码输出。
二、编码器的结构编码器通常由输入、采样、量化和编码四个部分组成。
1.输入部分：接收来自外部的模拟信号或数字信号。
2.采样部分：负责对输入信号进行采样。
采样过程通过定时器或者时钟信号实现，在每个固定时间间隔内对输入信号进行取样。
3.量化部分：将采样到的信号进行量化，将连续的模拟信号转换为离散的数值。
量化过程中，信号的幅值将根据一定的量化级别划分为离散的值。
4. 编码部分：将量化后的信号转换为对应的代码。
常见的编码方式有二进制编码（如自然二进制编码）、格雷码（Gray Code）等。
编码后的信号可以用于数据传输、压缩和存储等应用中。
三、编码器的类型根据输入信号的类型和编码方式的不同，编码器可以分为多种类型。
以下是几种常见的编码器：1.简单编码器：用于将模拟信号编码为数字信号的基本类型编码器。
它通过将模拟信号划分为固定间隔的离散幅值，然后将幅值量化并转换为对应的数字编码。
简单编码器可以实现模拟信号的数字化和数据的压缩。
2.绝对值编码器：将模拟信号的数值映射到一组唯一的数字编码。
绝对值编码器能够精确表示输入信号的数值，但编码的位数较多。
3.增量编码器：在绝对值编码器的基础上，将相邻采样间的变化量量化为编码。
增量编码器相对于绝对值编码器所需的编码位数较少。
4. PPM（Pulse Position Modulation）编码器：将脉冲信号的位置编码为数字编码。
PPM编码器将脉冲信号的位置在时间轴上编码为离散的数值，以表示模拟信号的数值。
编码器基础知识
5、模拟量输出信号4-20mA 200米
根据设计和安装系统区分
●实心轴编码器
通过联轴器连接到驱动轴上。柔性联轴器用来机械连接两个机械 轴并且补偿两轴水平偏差。其它可能连接编码器到驱动轴上为：皮 带、小齿轮、测量轮和缆绳牵引。
推挽式输出
推挽式输出组合了NPN和PNP输出方式。相比于开路集电极输 出，推挽式输出的特点是提高了脉冲上升沿。另外，抗干扰能力 也增加。用NPN或PNP时不需要额外配线。输出具有反相通道。 这种输出的主要应用于中等的开关频率范围。OC(集电极开路） 输出可以用这种方式替代。
供电电压：RS422
绝对值型编码器的订货选择
选型依据： 1、机械法兰接口 2、电气接口依据自动化提供的要求或技术协议（必须明确） 3、绝对值要考虑齿轮比 接线依据： 1、产品本身标签上标有接线图 2、产品说明书 3、网上查询技术咨询 调试说明：根据接口型式与自动控制接口，依赖于自动化调试人员。
注意产品的成套性（例如插头、联轴器等）
增量型编码器的订货选择
5VDC
1000米
RS422
10-30VDC
推挽输出 无反向信号
5-30VDC
100米
推挽输出 有反向信号
10-30VDC 250米
NPN输出
5VDC或5-30VDC
NPN集电极开路输出 5VDC或5-30VDC
NPN为上拉型 PNP是下拉型（发射极强制正电压）可 以得到与编码器不同电压等级的信号。
编码器相关知识
简介
在自动化领域,旋转编码器是用来检测角度，位置，速 度和加速度的传感器。依靠轴杆、齿轮、测量轮或绳缆的控制， 线性位移能被检测。编码器也把实际的机械参数值转换成电气信 号，这些信号可以被计数器、转速表、PLC和工业PC处理。
编码器的种类和基本原理
编码器的种类和基本原理
1.增量式编码器
增量式编码器是一种常见的编码器，它用于测量位置、速度和方向等参数。
它通常由一个旋转轴和一个光学刻度盘构成。
光电传感器通过读取刻度盘上的刻痕来测量位置的变化。
增量式编码器的输出信号通常是一个脉冲序列，用来确定位置和方向。
2.绝对式编码器
绝对式编码器是另一种常见的编码器类型。
与增量式编码器不同，绝对式编码器可以提供精确的位置信息。
它使用一组编码信号来表示每个位置，每个位置都有唯一的编码。
绝对式编码器的输出信号可以直接用来确定位置。
3.磁性编码器
磁性编码器是一种使用磁性材料的编码器。
它可以通过检测磁
场的变化来测量位置。
磁性编码器通常具有高分辨率和精确度，适
用于需要高精度测量的应用。
4.光学编码器
光学编码器使用光学传感器来测量位置和运动。
它通常由光源、光栅和接收器组成。
光栅上的刻痕可以通过光学传感器来读取。
光
学编码器具有高分辨率和快速响应的特点，被广泛应用于需要高精
度测量的领域。
5.旋转编码器
旋转编码器用于测量旋转角度。
它可以是增量式编码器或绝对
式编码器。
旋转编码器通常具有高分辨率和精确度，并且可以检测
旋转的方向。
以上是编码器的几种常见种类和基本原理。
不同种类的编码器
适用于不同的应用场景。
选择适合的编码器可以提高测量的准确性
和稳定性。
编码器知识小结
编码器知识小结一、关于编码器1、名词解释编码器（encoder）,是一种对运动中的机械位移变化信息（包括位置、速度、角度、力矩等）进行检测，并以数字化的形式将采集到的信息进行编码输出的传感器，是一种角位移传感器。
2、应用根据编码器的特点，其广泛应用于数控机床、自动生产线、加工中心、机器人、医疗器械、雷达、电梯、起重机械、伺服电机、测控行业等领域。
但由于产品的特殊性，多数人对编码器本身了解很少，其更多的应用在OEM 市场，如电梯、机床、伺服电机配套便是其主要应用领域，占据了整体应用市场份额的53%。
3、分类编码器的种类很多，根据不同的分类方式，主要有以下几种：A、根据检测原理，编码器可分为光电式、磁式、感应式和电容式。
B、根据测量方式，编码器可分为直线式和旋转式。
C、根据编码方式，编码器可分为增量式、绝对式、混合式。
编码器种类的不同，其用途也存在相应的差异，如绝对式编码器相比增量式编码器来说，其在定位方面明显优于增量式编码器，已越来越多的用于工控定位中，当然其价格也更高。
在选择具体的编码器时，除了考虑以上的分类之外，还需要考虑使用环境、安装机械条件、电机的大小、精度的高低，成本要求等因素。
4、生产厂家目前生产编码器的厂家有很多，市场份额较高的企业主要有Heidenhain、Tamagawa、Nemicon、Y uheng、Baumer、Rep、P+F、Danaher、Koyo、Omron等，市场集中度很高，前三名的企业占据了接近50%的市场份额。
其中欧美品牌占据了高端市场，其产品价格较高；韩日企业占据了中端市场，产品定价居中；而国内企业主要进攻低端市场，以量取胜。
部分企业及相关产品见附表。
5、发展趋势:随着工业4.0时代的到来，在数控机床、工业机器人、3D打印机、伺服系统、高精度闭环控制系统领域中，其对于精度高、响应快速、稳定性好、体积小的编码器的需求将越来越多。
编码器的发展趋势主要有以下几个方向：第一，设计专用产品。
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各种输出形式的旋转编码器与后续设备（PLC、计数器等）接线分别怎么接？⑴与PLC连接，以CPM1A为例①NPN集电极开路输出方法1：如下图所示这种接线方式应用于当传感器的工作电压与PLC的输入电压不同时，取编码器晶体管部分，另外串入电源，以无电压形式接入PLC。
但是需要注意的是，外接电源的电压必须在DC30V以下，开关容量每相35mA以下，超过这个工作电压，则编码器内部可能会发生损坏。
具体接线方式如下：编码器的褐线接编码器工作电压正极，蓝线接编码器工作电压负极，输出线依次接入PLC的输入点，蓝线接外接电源负极，外接电源正极接入PLC的输入com端。
方法2：编码器的褐线接电源正极，输出线依次接入PLC的输入点，蓝线接电源负极，再从电源正极端拉根线接入PLC输入com端。
②电压输出接线方式如图所示：具体接线方式如下：编码器的褐线接电源正极，输出线依次接入PLC的输入点，蓝线接电源负极，再从电源正极端拉根线接入PLC输入com端。
不过需要注意的是，不能以下图方式接线。
③PNP集电极开路输出接线方式如下图所示：具体接线方式如下：编码器的褐线接工作电压正极，蓝线接工作电压负极，输出线依次接入PLC的输入com端，再从电源负极端拉根线接入PLC的输入com端。
④线性驱动输出具体接线如下：输出线依次接入后续设备相应的输入点，褐线接工作电压的正极，蓝线接工作电压的负极。
⑵与计数器连接，以H7CX（OMRON制）为例H7CX输入信号分为无电压输入和电压输入。
①无电压输入：以无电压方式输入时，只接受NPN输出信号。
NPN集电极开路输出的接线方式如下：具体接线方式如下：褐线接电源正极，蓝线接电源负极，再从电源负极端拉根线接6号端子，黑线和白线接入8和9号端子，如果需要自动复位，则橙线接入7号端子。
NPN电压输出的接线方式如下：接线方式与NPN集电极开路输出方式一样。
②电压输入NPN集电极开路输出的接线方式如下图所示：具体接线方式如下：褐线接电源正极，蓝线接电源负极，再从电源负极端拉根线接6号端子，黑线和白线接入8和9号端子，如果需要自动复位，则橙线接入7号端子。
PNP集电极开路输出的接线方式如下图所示：增量型编码器输出A相、B相、Z相分别代表什么含义？编码器轴每旋转一圈，A相和B相都发出相同的脉冲个数，但是A相和B相之间存在一个90°（电气角的一周期为360°）的电气角相位差，可以根据这个相位差来判断编码器旋转的方向是正转还是反转，正转时，A相超前B相90°先进行相位输出，反转时，B相超前A相90°先进行相位输出（如下图所示）。
编码器每旋转一圈，Z相只在一个固定的位置发一个脉冲，所以可以作为复位相或零位相来使用。
旋转编码器的集电极开路输出、电压输出、互补输出和线性驱动输出之间的区别是什么？集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射极作为公共端，并且集电极悬空的输出电路。
一般分为NPN集电极开路输出（见图1）和PNP集电极开路输出（见图2）。
电压输出是在集电极开路输出的电路基础上，在电源间和集电极之间接了一个上拉电阻，使得集电极和电源之间能有一个稳定的电压状态，见图3。
互补输出是输出上具备NPN和PNP两种输出晶体管的输出电路。
根据输出信号的[H]、[L]，2个输出晶体管交互进行[ON]、[OFF]动作，比集电极开路输出的电路传输距离能稍远，也可与集电极开路输入机器（NPN、PNP）连接。
输出电路见图4。
线性驱动输出是采用RS-422标准，用AM26LS31芯片应用于高速、长距离数据传输的输出模式。
信号以差分形式输出，因此抗干扰能力更强。
输出信号需专门能接收线性驱动输出的设备才能接收。
输出电路见图5。
旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
它分为单路输出和双路输出两种。
技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。
单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。
编码器如以信号原理来分可分为增量脉冲编码器:SPC绝对脉冲编码器:APC两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.增量型编码器与绝对型编码器的区分工作原理:由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
信号输出:信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。
旋转编码器由精密器件构成，故当受到较大的冲击时，可能会损坏内部功能，使用上应充分注意。
注意的事项是：（1）安装安装时不要给轴施加直接的冲击。
编码器轴与机器的连接，应使用柔性连接器。
在轴上装连接器时，不要硬压入。
即使使用连接器，因安装不良，也有可能给轴加上比允许负荷还大的负荷，或造成拨芯现象，因此，要特别注意。
轴承寿命与使用条件有关，受轴承荷重的影响特别大。
如轴承负荷比规定荷重小，可大大延长轴承寿命。
不要将旋转编码器进行拆解，这样做将有损防油和防滴性能。
防滴型产品不宜长期浸在水、油中，表面有水、油时应擦拭干净。
（2）振动加在旋转编码器上的振动，往往会成为误脉冲发生的原因。
因此，应对设置场所、安装场所加以注意。
每转发生的脉冲数越多，旋转槽圆盘的槽孔间隔越窄，越易受到振动的影响。
在低速旋转或停止时，加在轴或本体上的振动使旋转槽圆盘抖动，可能会发生误脉冲。
（3）关于配线和连接误配线，可能会损坏内部回路，故在配线时应充分注意：①配线应在电源OFF状态下进行，电源接通时，若输出线接触电源，则有时会损坏输出回路。
②若配线错误，则有时会损坏内部回路，所以配线时应充分注意电源的极性等。
3 若和高压线、动力线并行配线，则有时会受到感应造成误动作成损坏，所以要分离开另行配线。
④延长电线时，应在10m以下。
并且由于电线的分布容量，波形的上升、下降时间会较长，有问题时，采用施密特回路等对波形进行整形。
⑤为了避免感应噪声等，要尽量用最短距离配线。
向集成电路输入时，特别需要注意。
6 电线延长时，因导体电阻及线间电容的影响，波形的上升、下降时间加长，容易产生信号间的干扰（串音），因此应用电阻小、线间电容低的电线（双绞线、屏蔽线）。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米旋转编码器应用注意事项一. ※增量旋转编码器选型应注意三方面的参数：1．械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求。
2．分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求。
3．电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出。
其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。
■二．※有网友问：请教如何使用增量编码器？1，增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一。
2，增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B和Z，一般采用TTL 电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为参考机械零位。
一般利用A超前B或B超前A进行判向，我公司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转，A超前B为90°，反之逆时针旋转为反转B超前A为90°。
也有不相同的，要看产品说明。
3，使用PLC采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。
4，建议B脉冲做顺向（前向）脉冲，A脉冲做逆向（后向）脉冲，Z原点零位脉冲。
5，在电子装置中设立计数栈。
■三．※关于户外使用或恶劣环境下使用有网友来email问，他的设备在野外使用，现场环境脏，而且怕撞坏编码器。
我公司有铝合金（特殊要求可做不锈钢材质）密封保护外壳，双重轴承重载型编码器，放在户外不怕脏，钢厂、重型设备里都可以用。
不过如果编码器安装部分有空间，我还是建议在编码器外部再加装一防护壳，以加强对其进行保护，必竟编码器属精密元件，一台编码器和一个防护壳的价值比较还是有一定差距的。
■四．※从接近开关、光电开关到旋转编码器：工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用。
可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了：信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个μ到几十、几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。
由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。
多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。