庫伯勒編碼器

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編碼器工作原理

編碼器是把機械角位移、轉速轉換成電信號（數字脈沖） 的傳感器，用來檢測轉軸的角度、位置、轉速、轉向，廣泛用于伺服電機、PLC、數控機床、機械手。

分類

主要分為：增量式編碼器、絕對式編碼器。

1. 增量式編碼器

工作原理

內部由：光源、光柵碼盤、狹縫、光電接收管組成。

軸轉動，帶動光柵碼盤旋轉，碼盤上有很多均勻的縫隙（透光、不透光交替）。

光源發出光線，碼盤轉動時，光線不斷被遮擋、透過。

光電接收元件把光的明暗變化，轉化成電脈沖信號。

軸轉一圈，輸出固定數量脈沖（如 1000、2000 脈沖）。

輸出信號：A 相、B 相、Z 相

A 相、B 相：相位相差 90°。通過 A、B 相位先后，判斷旋轉方向；統計脈沖個數計算轉角、位移。

Z 相（零位）：每旋轉 1 圈輸出 1 個脈沖，作為一圈的參考零點。

特點：

斷電后位置丟失；上電需要回零找原點；適合測速、相對位置。

2. 絕對式編碼器

工作原理

碼盤上有多圈獨立光柵（多圈碼道），每一個角度位置，對應一套的二進制編碼。

旋轉到某一角度，光電讀取當前碼道的編碼，直接輸出當前絕對位置數值。

特點：

斷電位置不丟失，上電直接讀取當前角度，不需要回原點。分單圈絕對、多圈絕對編碼器。

簡單概括原理

增量式：轉動產生脈沖，數脈沖算位置；斷電位置丟失。

絕對式：每個角度有編碼，直接讀出位置；斷電記憶位置。

輸出信號類型

集電極開路輸出（NPN）

推挽輸出

差分輸出（RS422）抗干擾強，長距離傳輸

簡答題背誦版

增量式編碼器工作原理：

增量式編碼器由光源、光柵碼盤、光電接收器組成。轉軸帶動光柵碼盤旋轉，光線透過碼盤縫隙產生明暗變化，光電元件將光信號轉換為脈沖電信號。輸出 A、B 兩相脈沖判斷轉速與轉向，Z 相為每圈零位脈沖。通過計數脈沖得到位移角度，斷電后位置丟失，上電需要回零。

絕對式編碼器工作原理：

絕對式編碼器碼盤具有多圈碼道，轉軸每轉到一個角度，就對應一組二進制編碼。光電元件讀取碼道編碼直接輸出當前絕對位置。斷電位置不丟失，上電無需回零。

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