什么是增量编码器?

增量编码器是一种测量运动和方向变化的机电设备。增量式旋转编码器根据每转的特定脉冲数生成 A/B 数字输出信号。通过这种方式,轴的角运动被转换成代码(编码)来确定它的速度或相对位置。由于增量编码器对位置变化提供近乎瞬时的反馈,因此它们通常用于需要高精度测量和运动控制的应用中,例如机器人技术。

增量编码器

值得注意的是,增量编码器只能提供相关位置变化的信息。为了计算绝对位置,增量编码器信号必须有一个接口,一个接收、处理编码器信号并将其传送到外部电路(如控制器或计数器)的电子电路。然后参考固定的“原点”位置测量位置变化,每次打开或重置编码器时都必须建立该位置。

增量编码器如何工作?

增量编码器在一圈内产生固定数量的脉冲。每转脉冲数 (PPR) 定义了增量编码器的分辨率,或它的测量精度。

脉冲使用两个增量通道(A 和 B)作为数字输出信号发出。如果您只需要知道速度(RPM)而不知道方向,则仅使用 A 通道。当您需要知道速度和方向时,通道 A 和 B 一起使用。

A 和 B 通道具有 90 电角度的相位偏移。这被称为正交,因为在一个脉冲编码器周期中有 360 个电角度。当 A 和 B 信号以恒定速度正交时,数字输出由两个相位差为 90 度的方波组成。

增量编码器

当转轴向相反方向旋转时,A 通道和 B 通道之间的关系就会反转。通过这种方式,增量编码器可以提供旋转方向数据。

增量编码器还生成称为索引脉冲的数字信号,该信号每转在专用通道(Z 通道)上输出一次数据。索引脉冲通常用于验证 A 和 B 信号的脉冲计数,或用计数器跟踪轴转数。通过在轴处于参考方向时启动 Z 输出信号,索引脉冲也可用于归位(确定绝对位置)。可以选通(限制)索引脉冲的宽度以提高精度。

增量编码器

增量编码器

增量编码器还可以具有与 BLDC 电机的换向通道定时的换向通道(U、V、W)。当电机绕组需要电流时,换向通道会向控制器发送信号,而电机绕组又会产生运动。

增量编码器有什么用途?

增量编码器可用于广泛的应用,大多数情况下,它们与运动控制结合使用,以跟踪和指导机械设备的位置,例如医疗设备、AGV、机床和许多其他类型的使用电动机的设备。