在機(jī)電一體化迅速發(fā)展的，傳感器作為信息反饋裝置，對由計(jì)算機(jī)、信息反饋機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的開、閉環(huán)系統(tǒng)的控制精度有著極為重要的影響，而編碼器是將數(shù)字化信息轉(zhuǎn)化成角度、長度等可執(zhí)行變量的重要工具，如通過光電轉(zhuǎn)換將傳感器測得機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖量或數(shù)字量，旋轉(zhuǎn)編碼器將角度、轉(zhuǎn)速等物理量轉(zhuǎn)化成數(shù)字脈沖電信號。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，編碼器具有機(jī)構(gòu)緊湊、安裝方便、維護(hù)容易的特點(diǎn)，而且工作可靠、精度高、反應(yīng)快，在自動化領(lǐng)域得到了的應(yīng)用。本文主要淺談編碼器種類以及編碼器在產(chǎn)品中的應(yīng)用。

一、編碼器的種類及原理

編碼器由光柵盤和光電檢測裝置兩部分組成，其工作原理為：光柵盤在圓板上均勻的開通固定個(gè)數(shù)的長方形孔，工作時(shí)圓盤旋轉(zhuǎn)，電子檢測裝置檢測輸出的脈沖信號，從而達(dá)到轉(zhuǎn)化變量的目的。編碼器按照信號原理可以分為值型編碼器和增量型編碼器。

增量型編碼器將位移變量轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再將這些電信號轉(zhuǎn)化成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小并傳輸給計(jì)算機(jī)。其工作過程是：在中心有軸的光電碼盤上面有環(huán)形通、暗的刻線，光電碼盤的一側(cè)有光電發(fā)射設(shè)備，另外一側(cè)有接收檢測器件，光電盤會隨著被測量的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，從而達(dá)到測量速度、旋轉(zhuǎn)方向、移動角度及相對距離的目的。增量型編碼器在使用過程中仍然有一定的缺陷，主要是因?yàn)樵隽啃途幋a器記錄初始位置要依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶，一旦發(fā)生斷電或者外部干擾導(dǎo)致脈沖丟失，編碼器的零點(diǎn)就會發(fā)生偏移，而且偏移量無法通過計(jì)算獲得，更無法進(jìn)行自我修正。目前增量型編碼器目前存在著零點(diǎn)累計(jì)誤差、停機(jī)斷電記憶消失、開機(jī)需重新找零以及抗干擾功能較差等問題。
值型編碼器的基本結(jié)構(gòu)與增量型編碼器類似，由發(fā)射元件、檢測元件、固定光柵和旋轉(zhuǎn)光柵等構(gòu)件組成。在編碼器工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)光柵隨被測元件的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，發(fā)射元件發(fā)射出的平行光束射在光碼盤上，與光碼盤另一側(cè)的檢測元件相耦合。值編碼器與增量型編碼器的區(qū)別在于前者有許多道光通道刻線，每一道刻線都有自己的編排碼，如2線、4線…16線編排，在讀取時(shí)每道刻度線都可以形成一組二進(jìn)制編碼，總共2的n-1次方個(gè)二進(jìn)制編碼，稱為n位值編碼。值編碼器采取這種多個(gè)對照的方式，避免了增量型編碼器的缺陷，可以直接輸出數(shù)字信號，在測量角度、距離等物理量時(shí)，不需要計(jì)數(shù)器，在有電氣噪聲或振動的惡劣環(huán)境下同樣可以使用，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。在進(jìn)行測量時(shí)，其位置取決于光碼盤的機(jī)械位置，無需記憶和參考點(diǎn)，也不必回到原點(diǎn)，不會產(chǎn)生累積誤差，抗干擾性和可靠性極強(qiáng)。

二、編碼器的應(yīng)用
編碼器在工程實(shí)際應(yīng)用中，有檢測自動化系統(tǒng)中電機(jī)轉(zhuǎn)速、設(shè)備運(yùn)行位置和行程的作用。中菱科技有限公司閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)（42~86機(jī)座）和伺服電機(jī)（100W~1500W）以及AGV輪轂伺服電機(jī)（4寸~16寸）幾大產(chǎn)品系列，結(jié)合用戶的需求情況下，目前產(chǎn)品主要選用增量型編碼器及值型編碼器，生產(chǎn)多樣化，滿足各個(gè)用戶需求。

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