池田屋 什么是旋转编码器及应用？

旋转编码器是一种测量被测物体旋转量和旋转角度的装置。

一般安装在电机或减速机的轴上使用。它还可以连接到伺服电机或步进电机。该装置主要用于需要精密控制的旋转设备。

旋转编码器的应用

旋转编码器广泛应用于各种电机驱动的产品中。以下是如何使用旋转编码器的示例。

工业机器人的反馈控制

半导体制造设备的舞台设备控制

电梯位置控制

自走式起重机的速度控制和位置控制

旋转编码器用于控制旋转位置和速度。仅使用变频器即可实现简单的速度控制。当您想要精确控制速度或控制正在旋转的电机时，编码器非常有用。

旋转编码器原理

典型的旋转编码器使用光来执行测量。它由发光二极管、狭缝盘和光电晶体管等元件组成。

1. 发光二极管

发光二极管接收电源并始终发光。光线经过透镜聚焦后，被引导到狭缝圆盘上。

2. 狭缝盘

狭缝盘是一个带有等间距孔的旋转盘，固定在编码器的转轴上。

3.光电晶体管

光电晶体管安装在穿过孔的光，当它接收到光时，它会发出脉冲波。通过测量该脉冲波来测量转速。除了光之外，市场上还有利用磁力和电容变化进行测量的产品。

旋转编码器的类型

光学旋转编码器分为增量式和绝对式两种测量方式。前者测量旋转位置的相对值，后者测量旋转位置的绝对值。

1、增量公式

增量式旋转编码器的工作原理与上述相同，将穿过旋转盘狭缝的光转换成脉冲信号并进行传输。使用两种类型的信号来检测穿过狭缝的光。

它们通常被称为A相和B相。还提供配备用于检测原点位置的 Z 相信号的编码器。如果波形捕获过程中出现故障，计数将会丢失并出现错误。

这种方法的缺点是不知道绝对位置。然而，由于它具有内置的两相信号，因此可以确定旋转方向。

2.绝对型

绝对旋转编码器的旋转盘上有凹槽，用于确定位置信息。当光通过该凹槽时，被光接收元件检测到，并且可以测量绝对位置。因此，由于检测绝对位置，因此可以基于它们的布置顺序来检测旋转方向。

在绝对法中，通常对每个位置的符号使用格雷码。格雷码也称为交替二进制码，是一种相邻位仅改变一位的编码方法。通过使用格雷码，位置错误检测更少，使其更能抵抗噪声和错误，并且更加准确。

如何选择旋转编码器

选择旋转编码器时，需要考虑测量方法、分辨率、施加的负载等。

1. 磁/光

有磁性和光学类型。磁性型具有优异的耐候性，而光学型则具有较高的测量精度。光学式中，绝对式测量精度更高，可以检测绝对位置。

2. 分辨率

分辨率是最小的可测量相位。分辨率越高，测量精度越高，但价格也更高，并且可能导致信号更复杂，对噪声也更敏感。选择控制要安装旋转编码器的机器所需的分辨率。

3.施加负载

负载载荷是可以施加到旋转轴上的重量。如果施加超过允许负载的负载，旋转编码器的轴或轴承将会损坏。因此，请选择允许负载大于预期最大负载的产品。