編碼器

編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。

編碼器工作原理：

有光電發射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D，每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。

由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。

分辨率-編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。

怎么判斷一個編碼器的好壞的方法

編碼器判斷是否損壞最簡單的就是按正確的接線接好，如果AB沒有脈沖輸出就證明壞了，至于功能上的好壞主要是看多少分辨率的，就是所謂內部暗刻線的數量，分辨率越高的越好，不過價錢相對貴一些，再者就是質量上的好壞，建議不要買太便宜的山寨貨，現在中國市場上用的日本貨比較多，也有一些韓國的也不錯，幾大知名的PLC，變頻器或是伺服電機的生產廠商都有編碼器產品，至于選型你看好什么牌子了就在他們的官方網站上下樣本和使用手冊，當然也可以直接跟代理商要。

①接PLC查看脈沖個數或碼值是否正確；

②接示波器查看波形；

③用萬用表電壓檔測試輸出是否正常。

編碼器為NPN輸出時：測量電源正極和信號輸出線，晶體管置ON時輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時輸出電壓接近0V。

編碼器為PNP輸出時：測量電源負極和信號輸出線，晶體管置ON時輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時輸出電壓接近0V。

什么是旋轉編碼器分辨率？

分辨率又稱位數、脈沖數、幾線制（絕對型編碼器中會有此稱呼），對于增量型編碼器而言就是軸旋轉一圈編碼器輸出的脈沖個數；對于絕對型編碼器來說，則相當于把一圈360°等分成多少份，例如分辨率是256P/R，則等于把一圈360°等分成了256，每旋轉1.4°

左右輸出一個碼值。分辨率的單位是P/R。

怎樣判斷測速編碼器的好與壞

1、編碼器靜止時，可測得A、B相的電壓為15V左右或者0V。

輕輕轉動編碼器時，應能輪流得到以上兩種電壓。A-、B-相應能得到0V或－15V電壓。

2、編碼器連續旋轉時，輸出得到的是電壓有效值的平均值，可能只有3～5V左右的穩定電壓值。

3、萬用表只能做粗略檢查，如果測量結果與上述描述相差太大，則可以初步認為編碼器已有故障。

4、但是僅僅用萬用表，是無法精確檢查編碼器是否完全正常的。

因為正常時，編碼器是輸出高頻的脈沖信號的，所以建議你最好使用示波器來進行測量。

5、方法是：將編碼器的輸出A相或者B相信號接到示波器中，然后旋轉編碼器軸，如果此時在示波器上觀察到高頻的15V方波脈沖信號，則說明編碼器是好的。

另外用萬用表電壓檔測試輸出是否正常。

編碼器為NPN輸出時：測量電源正極和信號輸出線，

晶體管置ON時輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時輸出電壓接近0V。編碼器為PNP輸出時：測量電源負極和信號輸出線，

晶體管置ON時輸出電壓接近供電電壓，晶體管置OFF時輸出電壓接近0V

把編碼器拆下來，在不斷電的情況下，用手轉動編碼器，同時觀察屏幕顯示的數據，看有沒有變動，如數據不變動，該編碼器就是壞的，如有變動，就證明該編碼器是好的

編碼器一般情況下都要帶電監測。如果編碼器能拆下來最好，上電后用手轉動編碼器，伺服電機如果能根據編碼器數值的變化運動證明是好的，如果上電后用手轉動，數值不變化或者變化無規律就是壞的。但謹防出現飛車情況

旋轉編碼器選型要素有哪些？

①增量型或絕對型

②外觀大小：φ20mm、φ25mm、φ40mm、φ50mm、φ55mm、φ60mm，安裝編碼器時需考慮（命名規則中能體現）

③軸徑：φ2mm、φ4mm、φ6mm、φ8mm、φ10mm，用于和對方設備進行耦合

④分辨率：又稱位數、脈沖數、幾線制（絕對型編碼器中會有此稱呼），目前增量型最大6000P/R，絕對型最大1024P/R⑤軸的形態：軸伸出，必需配耦合器才能使用；中空軸，無需配耦合器，直接可以套在對方設備上使用

⑥工作電壓：直流DC5-24V之間（命名規則中能體現）⑦輸出形式：NPN集電極開路輸出、PNP集電極開路輸出、互補輸出、電壓輸出、線性驅動輸出。根據后續設備輸入能接收什么信號來決定編碼器的輸出形式（命名規則中能體現）

⑧輸出代碼：二進制、BCD碼、格雷二進制碼（命名規則中能體現）

⑨輸出相：A相、A相和B相、A相和B相和Z相，具體根據客戶希望實現什么功能來決定輸出相需要幾相（命名規則中能體現）

⑩最大允許旋轉數：選擇的編碼器的最大允許旋轉數需要高于對方設備的旋轉數，目前增量型最高為12000r/min，絕對型最高為6000r/min

?最高響應頻率：選擇的最高響應頻率需要大于對方設備的動作頻率，目前增量型最高為200KHz，絕對型最高為20KHz

?保護等級：現場是否有水、油環境、粉塵環境等，目前保護構造最高為IP65

?附件：耦合器、法蘭盤、伺服裝置用安裝配件