提供增量位置测量(无论是旋转还是线性)的编码器输出两个信号或通道,通常称为“A”和“B”,以提供位置和方向信息。这些输出信号可以是模拟正弦和余弦波的形式,也可以是数字方波的形式。产生数字输出信号的通常简称为“增量编码器”,而产生模拟输出信号的则称为“正余弦编码器”。


用于数字输出信号的增量编码器

增量编码器可以提供多种类型的数字输出信号中的任何一种,但最常见的两种是高晶体管逻辑 (HTL) 和晶体管-晶体管逻辑 (TTL)。

具有高晶体管逻辑 (HTL) 输出的增量编码器使用图腾柱配置中的两个晶体管生成输出信号。当输出处于活动状态,处于逻辑“高”状态时,输出电压等于电源电压,因此晶体管将输出信号“推”或“源”到负载。当输出关闭或处于逻辑“低”状态时,输出电压等于电源公共电压电平,实际上是“拉”或“吸收”来自负载的输出信号。这就是为什么 HTL 输出有时被称为“推挽”输出。

增量编码器和正余弦编码器有什么区别?


漏极和源极是指当一个信号激活另一个信号时电流流动的方向的术语。

HTL 输出编码器的电源电压范围为 10 至 30 VDC,常见的是 24 VDC。当控制器需要 12 或 24 V 信号作为反馈输入时,或者当编码器的输入电压可变时,通常会使用这些编码器。

具有晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 输出的增量编码器在输出处于逻辑“高”状态时提供 5 VDC 信号,而与电源电压无关,其范围为 4.5 至 5 VDC 或 10 至 30 VDC。当输出处于逻辑“低”状态时,输出信号为 0 VDC。

增量编码器和正余弦编码器有什么区别?


TTL 输出使用差分接线(A 与 /A,B 与 /B)来消除噪声。

由于 TTL 输出编码器始终使用差分(互补)信号,它们有时被称为“差分线路驱动器”或“平衡差分线路驱动器”,并且在使用 5 VDC 电源运行时符合RS422 标准。由于差分信号,TTL 输出编码器具有非常好的抗噪能力,因此可以在长电缆运行时可靠运行。


术语“线路驱动器”是指电路可以为线路或信号电缆提供或驱动电流。


用于模拟输出信号的正余弦编码器

增量编码器和正余弦编码器有什么区别?


增量编码器(顶部)与正余弦编码器(底部)的输出信号。

正余弦编码器与增量编码器非常相似,不同之处在于输出信号是 1 Vpp(伏峰峰值)正弦和余弦波,而不是数字方波脉冲。高质量的正余弦信号允许高水平的插值,以获得更好的分辨率和更好的位置和速度控制。

在一种称为X4 编码的编码中,通过计算每个周期内每个波形(正弦和余弦)的过零次数,分辨率可以提高四倍。这种类型的编码也是可能的,并且常见于增量编码器的数字输出,但由于模拟编码器使用连续正弦波形而不是阶梯式数字波形,正弦余弦编码器的信号可以插值更高更好的分辨率。

正余弦编码器通常用于伺服系统,其中需要高分辨率以实现极其精确的位置和速度控制。然而,模拟输出信号比数字信号更容易产生噪声,因此正弦余弦编码器通常会产生差分输出信号以消除噪声。