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值編碼器原理

值旋轉(zhuǎn)編碼器，因其每一個(gè)位置*、抗干擾、無(wú)需掉電記憶，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度、長(zhǎng)度測(cè)量和定位控制。值編碼器的碼盤(pán)上有許多道刻線(xiàn)，每道刻線(xiàn)依次以2線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)。。。。。。編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線(xiàn)的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進(jìn)制編碼，這就稱(chēng)為n位值編碼器。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。值編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的*性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

值編碼器數(shù)據(jù)傳輸方式

由于值編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。值編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來(lái)諸多不便并降低可靠性，因此，值編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線(xiàn)型輸出，德國(guó)生產(chǎn)的值編碼器串行輸出zui常用的是同步串行輸出。

單圈與多圈值編碼器定義

旋轉(zhuǎn)單圈值編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量碼盤(pán)各道刻線(xiàn)，以獲取*的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合編碼*的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以?xún)?nèi)的測(cè)量，稱(chēng)為單圈值編碼器。

如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈值編碼器。

多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。多圈式值編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。

靈活使用的值編碼器

值編碼器應(yīng)用于對(duì)速度和位置精度要求都非常高的場(chǎng)合。磁性值編碼器和光學(xué)值編碼器的原理有些小小的不同，但總的來(lái)說(shuō)是相同的。值編碼器包含兩個(gè)碼盤(pán)，其中一個(gè)碼盤(pán)與中心的軸固定，而另一個(gè)可以隨意旋轉(zhuǎn)。當(dāng)碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)起來(lái)的時(shí)候，一圈圈碼道上的標(biāo)記就可以將當(dāng)前的位置轉(zhuǎn)換為特殊的編碼輸出（一般為二進(jìn)制碼）。對(duì)于光學(xué)值編碼器，“標(biāo)記"就是讓光通過(guò)的位置，對(duì)于磁性值編碼器，“標(biāo)記"就是傳感器陣列感應(yīng)到的磁極信號(hào)位置。

值編碼器的原理及結(jié)構(gòu)使得他可以提供更高質(zhì)量的反饋信號(hào)：

?更高的分辨率
?由于不需要找原點(diǎn)，所以可以提供更快速的系統(tǒng)啟動(dòng)速度
?多軸的運(yùn)動(dòng)控制
?多種通信協(xié)議
?系統(tǒng)掉電后可以快速恢復(fù)運(yùn)行

值編碼器的另一個(gè)特點(diǎn)是多種輸出信號(hào)類(lèi)型選擇。編碼器不僅要采集反饋信號(hào)，還必須以某種通信協(xié)議傳遞給上位系統(tǒng)。值編碼器通常采用二進(jìn)制編碼，但是可以被轉(zhuǎn)換為多種通信協(xié)議。這也就使得值編碼器可以適應(yīng)很多種通信系統(tǒng)。

我們何時(shí)需要值編碼器

由于值編碼器不需要外部傳感器就可以確認(rèn)當(dāng)前的實(shí)際位置，所以在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用

?零件加工中使用的多軸CNC系統(tǒng)
?需要位置檢測(cè)的起重機(jī)，天車(chē)
?沒(méi)有限位開(kāi)關(guān)的自動(dòng)門(mén)
?連續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，斷電后無(wú)須回零也可正常運(yùn)行

機(jī)械安裝方式

值旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機(jī)械裝置安裝等多種形式。

高速端安裝：安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端（或齒輪連接），此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，由于多圈編碼器有4096圈，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)在此量程范圍內(nèi)，可充分用足量程而提高分辨率，缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)減速齒輪后，來(lái)回程有齒輪間隙誤差，一般用于單向高精度控制定位，例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端，馬達(dá)抖動(dòng)須較小，不然易損壞編碼器。

低速端安裝：安裝于減速齒輪后，如卷?yè)P(yáng)鋼絲繩卷筒的軸端或zui后一節(jié)減速齒輪軸端，此方法已無(wú)齒輪來(lái)回程間隙，測(cè)量較直接，精度較高，此方法一般測(cè)量長(zhǎng)距離定位，例如各種提升設(shè)備，送料小車(chē)定位等。

輔助機(jī)械安裝：常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉(zhuǎn)輪、收繩機(jī)械等。