角度編碼器

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編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。

角度編碼器目錄

概述
工作原理
分類
功能應(yīng)用
主要品牌
常見問題

概述

編碼器很容易的測出位置和速度。當在機器人身上連接上輪子（或通過齒輪傳動角度傳感器來移動機器人）時，可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來推斷機器人移動的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度，你也可以用它除以所用時間。實際上，計算距離的基本方程式為：

距離=速度×時間

由此可以得到：

速度=距離/時間

工作原理

絕對脈沖編碼器：APC

增量脈沖編碼器：SPC

編碼器圖冊兩者一般都應(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件，旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。

增量型編碼器(旋轉(zhuǎn)型)工作原理：

由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)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(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)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(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，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(wěn)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(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)分度5~10000線。

信號輸出：信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL），集電極開路（PNP、NPN），推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅(qū)動，HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對應(yīng)。

信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數(shù)器、PLC、計算機，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。如單相聯(lián)接，用于單方向計數(shù)，單方向測速。A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達150米。對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達300米。

分類

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(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。

功能應(yīng)用

角度編碼器應(yīng)用場合:

系列傾角，角度傳感器，距離傳感器，加速度傳感器，以及測量方位用的數(shù)字羅盤，電子羅盤和陀螺儀已經(jīng)廣泛的應(yīng)用應(yīng)用于石油，煤炭，鋼鐵，船舶，隧道，醫(yī)療設(shè)備，大壩，機械，物探儀器，地質(zhì)，巖土，石油，礦山，管道，測斜導(dǎo)管，鐵路、港口、水利、高層建筑，墻洞，礦井、隧道、船塢、抗滑樁和板樁，煤礦，動態(tài)沖擊實驗，地質(zhì)，衛(wèi)星GPS系統(tǒng)，風水，越野車，航海，實驗儀器,數(shù)字水平儀，醫(yī)療，機械調(diào)平，角度測量和監(jiān)視，汽車，起重機械運動檢測,康復(fù)系統(tǒng),生物工程系統(tǒng),虛擬現(xiàn)實、現(xiàn)實放大,體育,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，人體姿態(tài)測量工業(yè)機械，摩托車陀螺儀，光纖，制導(dǎo)，平衡，導(dǎo)向，方向測量，動態(tài)跟蹤，捷聯(lián)，慣性，導(dǎo)航，方位角，角速度，速率，機械，爆轉(zhuǎn)，測量等行業(yè)。

典型應(yīng)用場合：
- 地理: 山體滑坡，雪崩.
- 民用: 大壩，建筑，橋梁，玩具，報警，運輸
- 工業(yè)：吊車，吊架，收割機，起重機，稱重系統(tǒng)的傾斜補償，瀝青機．鋪路機等。
- 火車：高速列車轉(zhuǎn)向架和客車車廂的傾斜測量
- 海事：縱傾和橫滾控制，油輪控制，天線位置控制。
- 鉆井：精確鉆井傾斜控制。
- 機械：傾斜控制，大型機械對準控制，彎曲控制，起重機
- 軍用：火炮和雷達調(diào)整，初始位置控制，導(dǎo)航系統(tǒng)，軍用著陸平臺控制。