所谓的编码器有什么效果?

检测出旋转运动或者水平运动机械的移动方向、移动量、视点。

的确，编码器仅仅一个很小的部件。可是它或许用在咱们想都没想过的机器上。在现在，咱们都很清楚编码器是同电机结合运用的。世间有千百万种或许性，编码器同电机结合运用也仅仅是九牛一毛，它还有更多你所意想不到运用。

此次咱们就讲一讲“从编码器的基础到运用”，来介绍编码器所隐藏的魅力。这次介绍共分为四个栏目，第一栏目：大略介绍编码器并介绍编码器运用事例。第二以及第三栏目：将具体介绍编码器的作业原理及其特征。虽然是言简意赅，但也阐明几个作业原理以及输出形状。让咱们对编码器可以有一个整体认识，依据其品种清楚优缺点，可以简略分辨出其特征。第四栏目：咱们回归到开端的话题，编码器有什么其他用处。介绍编码器的实践运用事例。

咱们身边的无名英雄

熟悉运动操控的各位对编码器都是耳熟能详的。可是关于尚未触摸过编码器的人来说，编码器是比较陌生的。所以小编就以日常日子中咱们都乘坐的电梯为例来介绍编码器的效果。在介绍之前，咱们先幻想一下咱们坐电梯的进程。咱们按下“△▽”按钮，不过一会电梯便到咱们的楼层然后自动翻开门，随后咱们进入电梯。进入电梯后，咱们按下对应楼层的按钮。电梯门自动关闭，将咱们载送至对应楼层，电梯门又再次翻开。

在这一连串的进程背面，其实有两个编码器发挥着重要效果。不知道你是否察觉到了?首先，第一个编码器进行电机操控使电梯运动。因为电梯是经过电机旋转进行上下运动，所以只要清楚旋转方向，就可以判别电梯是上升仍是下降。别的，编码器可以检测出电机的移动量(旋转圈数)，这样一来便可以清楚电梯究竟移动了多少数。经过电梯操控盘运用这些编码器供给的信息，可以让电梯快速且平稳地到指定楼层。

另一个编码器则是操控电梯门自动开闭的电机。咱们经常看电梯的开闭，就很清楚其背面是有着细腻而精细的操控。电梯门翻开的机遇，以及最后闭合的机遇都非常精确。在电梯门翻开的进程中可以加快电梯门运行，完成时间缩短。经过编码器正确把握电机运动，并加以操控，就可以完成丝一般柔顺的动作。

最初电梯呈现在人们视野的时分，编码器尚未遍及。上述的编码器作业悉数由人来完成。最初还没有“△▽”按钮，都是用铃声。咱们看民国时期的电影或许就能见到这一幕，上海滩大佬进入电梯，电梯中的服务生依据铃声拉下闸门，让电梯抵达对应楼层。可是在现在，因为测定电机的旋转方向以及转数量的编码器的运用，电梯变得越来越便利再也不用像之前一样用人工来操作了。

编码器的结构是什么?

那么如何运用编码器才干知道“旋转方向”，“旋转方位”，“旋转速度”呢?本次就用透光型编码器做一个简要阐明。透光型编码器主要由四部分结构构成——①LED发光素子;②透镜;③码盘;④受光IC。

首先LED发光素子的光是错乱光。经过透镜将光集中在一起并转化成平行光。码盘上等分地开通若干个长方形孔(有通光也有不通光)。射到受光IC上的发光二极管等电子元件上，经过信号转化电子部进行处理，最后输出“A相”，“B相”两种方波。

A相同B相的相位关系是国际通用的，B相同A相相差1/4周期输出。经过处理A相与B相这两种编码器输出，就可以清楚电机的旋转方向，旋转方位以及旋转速度。那么下面咱们就讲讲如何将他们检测出来的。

旋转方向的检测

经过检测A，B相的呈现先后顺序，可以判别旋转轴的旋转方向。比如说编码器码盘顺时针旋转的时分，B相会比A相晚呈现。假如码盘逆时针旋转时，B相就会先于A相呈现。这样的结构不单单可以用来判别旋转方向可以用来判别水平驱动时的移动方向。

旋转方位的检测

码盘(光栅盘)是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。在这儿咱们家测一周有360个长方形孔。因为每个长方形孔输出一个脉冲信号，所以可以检测出每个脉冲相同于一度的旋转方位。假如1周有3600个长方形孔的话，同理可以检测出0.1度的视点。

旋转速度的检测

测出编码器输出的脉冲频率和编码器分辨率，再依据下方公式很简略就能算出编码器的速度。

转速(r/min)=(脉冲频率/分辨率)*60

灵活运用编码器就可以操控电机的旋转方向、旋转方位、旋转速度。仍是用之前说到的电梯那个比如，如图4微处理器宣布操控信号驱动电机，安装在电机轴上的编码器输出信号。之后用编码器计数器处理编码器输出，同微处理器的操控信号进行差动比较。经过比较驱动电机的操控信号和电机旋转的成果，只向电机供给方针转数所需求的电量。在这种封闭结构中进行比较演算的形状，咱们称之为闭合回路(闭环)。

完成高精度运行

讲到这儿想必咱们对编码器的运行已经有了大致了解。那么现在咱们回归到编码器的其他运用上。

假如有人问你编码器是干什么的啊?最简略的答案就是测出旋转或移动物体的移动方向、移动量、视点。因而一般状况下提及编码器的运用，咱们可以举出用电机驱动的机器。

不过这样说的话，好像范围过分广泛了。换个更加精准的说法，高精度运行的机械设备。像电风扇这种家电，用无刷电机也不会有什么问题，也就没有必要运用编码。与此相反，工业机器人、AGV、模组等各种工业设备，因为高精度运作的要求，编码器在这些设备被广泛运用。

除此之外，文章开头介绍的电梯，对自身运动有着高要求的设备也会用到编码器。近些年在混合动力汽车以及电动汽车上，编码器的运用也越来越广泛。

有电机的地方就有编码器

有没有意识到目前所介绍的编码器运用悉数都跟电有关?进行旋转或水平运动，除了用电作为动力源的电机驱动之外，用油压、气压作为驱动方法也是有的。可是这些油压和气压设备，基本上没有运用编码器。

为什么呢?首先，电机的话经过电源开关的操控，可以立刻敞开或中止运动。经过操控电机电压和频率，可以简单改动转数。因为这些动作都有着高应对，经过编码器可以对电机进行高精度且敏捷的操控。

用油压作为动力源的话，油压上升是需求时间的(例如螺旋桨)，也就无法像电机那样用编码器进行操控。不单单是螺旋桨开端运动的时分，假如要改动转数时，螺旋桨无法立刻呼应，只可以渐渐改变。这是因为驱动螺旋桨运动的油压受油的黏性、管道阻力所约束。油压的改变以及螺旋桨转数滞后，使得用编码器测定转数进行操控变得异常困难。气压设备同理。

现在深圳市华联欧国际贸易有限公司小编就将编码器的运用事例分为两类同咱们分享。

“现在之前的运用事例”，“最近才有的运用事例”

现在之前的运用事例

与步进电机组合“检测丢步”

步进电机向绕组输入脉冲电流，旋转脉冲对应的运动视点。因而，即便没有反应操控，基本上电机的旋转方向和旋转视点，操控器都可以识别的。可是假如发生什么毛病的话，用脉冲电流无法运动，操控器同实践运动之间就有存在差错。假如运用场合需求高精度，差错发生时，为了检测出差错并用驱动器进行求证，就需求搭载编码器。

作业平台X-Y驱动台的方位检测

对搭载工件的驱动台进行X轴-Y轴(水平方向)的移动操控会运用到编码器。例如，NC铣刀盘和放电加工机，它们往往要求几μm--十几μm的精度。为了完成这一点，编码器往往要达到需求精度十倍。编码器的运用环境假如是切削加工的话，会遭到切削粉、切削油、振动影响，假如运用环境是放电加工的话，会遭到电波干扰。在这种严峻的运用环境中，对编码器分辨率的要求是极高的。

喷墨打印机的印刷操控

喷墨打印机的墨头动作操控也会用到编码器。“蓝色”、“深红色”、“黑色”等颜色，在什么时分印刷，这种操控信号由编码器产生。别的水平方向的印刷完毕后，移动纸张印刷其他区域，这个时分也是用编码器操控旋转筒移动纸张。

最近才有的运用事例

步进电机的降低功耗

现在的步进电机运行一般都是用最大电流进行运行。这是为了避免之前说到的“丢步”。别的，为了避免中止时让电机随意旋转，需用励磁电流。因而不管电机动与不动都需求通电，所以很难完成低能耗。

装上编码器，不仅可以监控电机运行时丢步状况，更可以监督编码器供给的电机负荷反应信号，这样一来便使只供给需求的电流成为或许。别的，电机中止时，经过监督编码器信号，可以做到减少整体消费电流。

工业阀门旋转部分的操控

各种配管都会配备阀门。也会有用电机驱动进行阀门旋转操控的产品。可是受运用环境的影响，光学式的编码器是无法选用的。可是，磁编比光编更习惯恶劣环境，体积小更简略安装。因而适用于工业阀门。

完毕语

这儿讲的编码器运用都是同电机相结合的运用，现在广泛运用的油压以及气压设备并不会消失。可是越来越多的领域开端将电机作为首选。众所周知油压与气压的优势在于可以供给强大的动力，可是随着技能的前进，选用电机也变得越来越多。这样一来，编码器的运用也会越来越广泛。

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