OKUMA BL-MC300J-12S

编码器 位置检测装置作为传动控制的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与控制装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。为了提高机械装置的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。其中以旋转编码器，线性编码器（光栅尺、磁栅尺），旋转变压器，测速发电机等比较普遍，其中编码器是各类机械最常用的检测装置之一，用编码器作为信号检测的方法，已经广泛用于数控机床、纺织机械、冶金机械、石油机械、矿山机械、印刷包装机械、塑料机械、试验机、电梯、伺服电机、航空、仪器仪表等工业自动化领域。编码器种类繁多，不同的行业用户对编码器的参数、规格要求各不相同。 编码器是一种光学式位置检测元件，编码盘直接装在电机的旋转轴上，以测出轴的旋转角度位置和速度变化，其输出信号为电脉冲。 编码器以读出方式来分，有接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出，电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。 编码器以检测原理来分，有光学式、磁式、感应式和电容式。 编码器以测量方式来分，有直线型编码器（光栅尺、磁栅尺）、旋转型编码器。 编码器以信号原理（刻度方法及信号输出形式）来分，有增量型编码器、绝对型编码器和混合式三种。

增量型编码器（旋转型） 1、工作原理： 光学编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，当圆盘旋转一个节距时，在发光元件照射下，光敏元件得到上图 ( 所示的光电波形输出，A，B信号为具有90度相位差的正弦波，这组信号经放大器放大与整形，得到上图) 的输出方波，A相比B相导前90度，其电压幅值一般为5V。设A相导前B相时为正方向旋转，则B相导前A相时即为负方向旋转，利用A相与B相的相位关系可以判别编码器的的正转与反转，C相产生的脉冲为基准脉冲，又称零点脉冲，它是轴旋转一周在固定位置上产生一个脉冲，可获得编码器的零位参考位。AB相脉冲信号经频率—电压变换后，得到与转轴转速成比例的电压信号，便可测得速度值及位移量。 2、增量编码器的分辨率，倍频与细分技术 增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个，以后讨论4个光眼的）光眼读取A/B信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，也就是可以分辨读取的最小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是PPR，也就是每转脉冲数，例如每圈刻线360线，A/B每圈各输出360个脉冲，分辨率参数就是360PPR。那么这个编码器可分辨的最小角度变化量是多少度呢？就是1度吗？ 增量编码器的A/B输出的波形一般有两种，一种是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信号，一种是缓慢上升与下降，波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号输出，A与B相差1/4T周期90度相位，如果A是类正弦Sin曲线，那B就是类余弦Cos曲线。

分辨率与精度的概念：编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，或直接称编码器工作时每圈输出的脉冲数，一般在每转分度5~25000线。而精度是指每个读数与标准位置的最大误差，两者不是一个概念，精度由码盘刻线、转轴同心度、材料的温度特性、电子读数的即时等各方面因数决定。 提高分辨率的意义：提高编码器的分辨率不是为提高精度，而是为了让运动过程更加平顺，尤其是在低速，另外降低无效功。 3、增量式编码器的特点： 增量型编码器的特点是：非接触式的，无摩擦和磨损，体积小，重量轻，机构紧凑，安装方便，维护简单，驱动力矩小，其具有高精度，大量程测量，反应快，数字化输出特点； 增量式编码器非常适合测速度，可无限累加测量。但是存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决。 内置电池技术： 有一些编码器以内置电池来避免断电的信号丢失，也有一些编码器以单圈是绝对信号，而多圈圈数信号是内置电池与电路用增量计数的方法来获得，此为伪绝对型编码器，其受电池寿命、电池低温失效、受振电池触点不良等因数影响，而大大降低可靠性。 4、增量型编码器的一般应用： 测速，测转动方向，测移动角度、距离（相对）。

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