在選擇編碼器時(shí)用戶必須考慮一些至關(guān)重要的應(yīng)用特性：是跟蹤直線運(yùn)動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)？采用光學(xué)編碼器還是磁性編碼器？此外為成功實(shí)現(xiàn)專業(yè)應(yīng)用，用戶還應(yīng)考慮是選擇增量式編碼器還是絕對(duì)式編碼器--即使采用相同的傳感機(jī)制，這兩種編碼器的性能也有巨大差異。為實(shí)現(xiàn)一個(gè)成功的應(yīng)用系統(tǒng)您需要了解上述兩種編碼器的所有相關(guān)特性并做出正確選擇。

顧名思義，絕對(duì)式編碼器可以記錄編碼器在一個(gè)絕對(duì)坐標(biāo)系上的位置，而增量式編碼器可以輸出編碼器從預(yù)定義的起始位置發(fā)生的增量變化。增量式編碼器需要使用額外的電子設(shè)備（通常是PLC、計(jì)數(shù)器或變頻器）以進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，并將脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度或運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，而絕對(duì)式編碼器可產(chǎn)生能夠識(shí)別絕對(duì)位置的數(shù)字信號(hào)。綜上所述，增量式編碼器通常更適用于低性能的簡單應(yīng)用，而絕對(duì)式編碼器則是更為復(fù)雜的關(guān)鍵應(yīng)用的好選擇--這些應(yīng)用具有更高的速度和位置控制要求。輸出類型取決于具體應(yīng)用。

增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器的選擇區(qū)別，增量式編碼器

當(dāng)增量式編碼器移動(dòng)時(shí)，編碼器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正比于軸旋轉(zhuǎn)速度（旋轉(zhuǎn)編碼器）或運(yùn)動(dòng)距離（線性編碼器）的二進(jìn)制脈沖流。采用光學(xué)編碼器時(shí)，放置在LED光源和光傳感器之間的特定樣式的碼盤或直線碼帶可交替導(dǎo)通或阻斷光束，由此產(chǎn)生模擬信號(hào)；然后額外電路（通常是板載ASIC）會(huì)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波。磁性編碼器可以采用多種機(jī)制運(yùn)行，但都會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)磁場，由此產(chǎn)生電壓脈沖或可以轉(zhuǎn)換為脈沖的電阻變化。

單通道增量式編碼器只能輸出單脈沖流，因此只能提供有限信息。根據(jù)編碼器的分辨率，即旋轉(zhuǎn)編碼器每圈的脈沖數(shù)或線性編碼器運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)距離（毫米/英寸），外部電子設(shè)備可以進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，并計(jì)算速度或相對(duì)某個(gè)參考坐標(biāo)（起始位置）的軌道偏移，由此確定編碼器位置。單通道設(shè)計(jì)為單向輸送機(jī)系統(tǒng)等應(yīng)用提供了出色的解決方案。

單通道編碼器操作簡單、牢固耐用且價(jià)格經(jīng)濟(jì)，但是它有一個(gè)重要缺陷，即無法確定運(yùn)動(dòng)方向。確定運(yùn)動(dòng)方向需要編碼器具有更多輸出（通常采用相位差為90°的雙通道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)通道"A"和通道"B"獨(dú)立輸出）。由于雙通道編碼器的信號(hào)輸出具有2個(gè)上升沿和2個(gè)下降沿，因此有時(shí)也稱為正交編碼器。運(yùn)動(dòng)方向決定哪個(gè)通道先到達(dá)高電平，這使得處理器可方便地監(jiān)控運(yùn)動(dòng)方向。操作人員可通過觸發(fā)一個(gè)或兩個(gè)通道的脈沖前沿和后沿提高編碼器分辨率--最大可提高4倍。

增量式編碼器一般只適用于簡單應(yīng)用，無論控制設(shè)備是計(jì)數(shù)器、PLC還是變頻器，直接連接編碼器和控制器即可。

增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器的選擇區(qū)別，絕對(duì)式編碼器

增量式編碼器的最大缺點(diǎn)是系統(tǒng)斷電時(shí)（例如臨時(shí)停電）它不會(huì)跟蹤任何由編碼器輸出的增量變化。

因此，為了提供準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)，增量式編碼器在啟動(dòng)時(shí)必須返回初始位置。對(duì)于輸送機(jī)這樣每晚都會(huì)停機(jī)，然后每天早上再重新啟動(dòng)的應(yīng)用而言，增量編碼器返回初始位置不會(huì)對(duì)應(yīng)用造成影響。但是在汽車裝配機(jī)械手臂等應(yīng)用中，如果焊接座椅支架時(shí)斷電，增量編碼器返回初始位置會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞產(chǎn)品和機(jī)械手臂。絕對(duì)式編碼器是實(shí)現(xiàn)高可靠性應(yīng)用的理想之選。

與增量式編碼器不同，絕對(duì)式編碼器不會(huì)輸出脈沖，而是輸出數(shù)字信號(hào)以指示編碼器位置，并將編碼器位置作為絕對(duì)坐標(biāo)系中的靜態(tài)參照點(diǎn)。因此，絕對(duì)式編碼器在斷電時(shí)仍然能夠保存其絕對(duì)位置記錄。重新啟動(dòng)后系統(tǒng)可立即恢復(fù)運(yùn)動(dòng)，無需返回初始位置。

絕對(duì)值型旋轉(zhuǎn)編碼器具有一個(gè)連接在軸上的碼盤和一個(gè)固定光柵，允許系統(tǒng)為每一個(gè)行程點(diǎn)都生成一個(gè)*一的二進(jìn)制標(biāo)識(shí)符（線性傳感器工作原理與此類似，為簡單起見，本文將重點(diǎn)介紹旋轉(zhuǎn)編碼器）。隨著碼盤旋轉(zhuǎn)到固定光柵上，系統(tǒng)會(huì)定期讀取標(biāo)識(shí)符，將其作為多位數(shù)字信號(hào)輸出。相關(guān)控制器或變頻器可輪詢編碼器以捕獲位置數(shù)據(jù)，并可直接利用這些數(shù)據(jù)或?qū)⑵涮幚頌樗俣刃畔ⅰ?/p>

光學(xué)編碼器的固定光柵上具有交替的透明和不透明區(qū)，同樣，碼盤上也有透明和不透明區(qū)，這就形成了一組碼盤圈（碼道），并在碼道上形成輻射區(qū)（參見圖3）；每一個(gè)碼道都由一對(duì)不同的LED光源/光傳感器讀取。碼盤位于固定光柵頂部，通常位于包含檢測器矩陣和相關(guān)電子器件的傳感專用集成電路(ASIC)上部。隨著碼盤旋轉(zhuǎn)，碼盤的透明區(qū)定期與固定光柵上的透明區(qū)重合，使光信號(hào)得以到達(dá)檢測器并生成脈沖。碼盤上每一個(gè)碼道對(duì)應(yīng)輸出中的一個(gè)bit；碼道數(shù)量為n時(shí)可生成2n個(gè)輻射位置。絕對(duì)式編碼器的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)分辨率是12bit，或每旋轉(zhuǎn)一圈生成4096個(gè)位置。此外某些型號(hào)的產(chǎn)品還可提供22bit（4.19x106個(gè)位置）或更高的分辨率。

磁性編碼器工作原理與光學(xué)編碼器類似。

某些應(yīng)用涉及長距離運(yùn)動(dòng)，需使用多圈型碼盤，此時(shí)，第2個(gè)碼盤（或更多碼盤）與主碼盤嚙合，跟蹤主碼盤的旋轉(zhuǎn)數(shù)。每次主碼盤旋轉(zhuǎn)完畢后，第2個(gè)碼盤都會(huì)進(jìn)行索引，這種設(shè)計(jì)為索引碼盤每圈中軸的位置都分配了一個(gè)X一的坐標(biāo)--最多4096圈。

增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器的區(qū)別

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