1．工作原理
旋轉(zhuǎn)編碼器是一種采用光電等方法將軸的機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出的精密傳感器，分為增量式旋轉(zhuǎn)編碼器和絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器。
光電增量式編碼器的工作原理如下：隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖碼盤(pán)上有均勻刻制的光柵，在碼盤(pán)上均勻地分布著若干個(gè)透光區(qū)段和遮光區(qū)段。 增量式編碼器沒(méi)有固定的起始零點(diǎn)，輸出的是與轉(zhuǎn)角的增量成正比的脈沖，需要用計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)脈沖數(shù)。每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)透光區(qū)時(shí)，就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1，計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)角的增量。 增量式編碼器的制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，有時(shí)也用來(lái)測(cè)量絕對(duì)轉(zhuǎn)角。 1）單通道增量式編碼器內(nèi)部只有一對(duì)光電耦合器，只能產(chǎn)生一個(gè)脈沖序列。
2）AB相編碼器內(nèi)部有兩對(duì)光電耦合器，輸出相位差為90°的兩組脈沖序列。正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)兩路脈沖的超前、滯后關(guān)系剛好相反。由下圖可知，在B相脈沖的上升沿，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)A相脈沖的電平高低剛好相反，因此使用AB相編碼器，PLC可以很容易地識(shí)別出轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向。
需要增加測(cè)量的精度時(shí)，可以采用4倍頻方式，即分別在A、B相波形的上升沿和下降沿計(jì)數(shù)，分辨率可以提高4倍，但是被測(cè)信號(hào)的最高頻率相應(yīng)降低。
3）三通道增量式編碼器內(nèi)部除了有雙通道增量式編碼器的兩對(duì)光電耦合器外，在脈沖碼盤(pán)的另外一個(gè)通道有1個(gè)透光段，每轉(zhuǎn)1圈，輸出1個(gè)脈沖，該脈沖稱為Z相零位脈沖，用做系統(tǒng)清零信號(hào)，或坐標(biāo)的原點(diǎn)，以減少測(cè)量的積累誤差。
2．編碼器的選型
首先根據(jù)測(cè)量要求選擇編碼器的類型，增量式編碼器每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)等于它的光柵的線數(shù)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)速測(cè)量或定位的度要求，和編碼器的轉(zhuǎn)速，來(lái)確定編碼器的線數(shù)。編碼器安裝在電動(dòng)機(jī)軸上，或安裝在減速后的某個(gè)轉(zhuǎn)軸上，編碼器的轉(zhuǎn)速有很大的區(qū)別。還應(yīng)考慮它發(fā)出的脈沖的最高頻率是否在PLC的高速計(jì)數(shù)器允許的范圍內(nèi)。
3．編碼器與PLC高速計(jì)數(shù)器的配合問(wèn)題
以S7-200為例，使用單通道增量式編碼器時(shí)，可選高速計(jì)數(shù)器的單相加/減計(jì)數(shù)器模式（模式0~5），可細(xì)分為有/無(wú)外部方向輸入信號(hào)、有/無(wú)復(fù)位輸入和有/無(wú)啟動(dòng)輸入信號(hào)。
使用AB相編碼器時(shí)，高速計(jì)數(shù)器應(yīng)選A/B相正交計(jì)數(shù)器模式（模式9～11），可以實(shí)現(xiàn)在正轉(zhuǎn)時(shí)加計(jì)數(shù)，反轉(zhuǎn)時(shí)減計(jì)數(shù)。
4．怎樣判斷AB相編碼器是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)?
S7-200的高速計(jì)數(shù)器用SM區(qū)中的當(dāng)前計(jì)數(shù)方向狀態(tài)位來(lái)指示編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。如果編碼器輸出脈沖的周期大于PLC的掃描循環(huán)時(shí)間的兩倍，通過(guò)在B相脈沖的上升沿判斷A相脈沖信號(hào)的0、1狀態(tài)，可以判斷編碼器旋轉(zhuǎn)的方向。
回復(fù)：增量式編碼器的工作原理與使用方法
[ 2014/9/4 18:05:15 | Author: (匿名游客)]
回復(fù):增量式編碼器的工作原理與使用方法
[ 2012/4/11 15:49:28 | Author: 沈天(游客)] 學(xué)習(xí)了
回復(fù):增量式編碼器的工作原理與使用方法
[ 2011/12/30 5:12:31 | Author: ww (游客)]
學(xué)習(xí)了
回復(fù):增量式編碼器的工作原理與使用方法
[ 2011/6/23 22:02:06 | Author: liaochangchu]
零點(diǎn)脈沖需要用一個(gè)輸入點(diǎn)來(lái)輸入。
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[ 2011/6/23 11:32:45 | Author: booooo(游客)]
你好，我想咨詢下。關(guān)于零點(diǎn)脈沖的使用方法，我是用plc控制電機(jī)，電機(jī)是正轉(zhuǎn)然后反轉(zhuǎn)一周，編碼器安裝在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，如何才能使用零點(diǎn)脈沖呢？是輸出到plc的I口么？
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[ 2011/3/1 6:55:58 | Author: fishen(游客)]
寫(xiě)的很好, 增量式編碼器的起始位置很難定
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[ 2011/2/13 14:21:16 | Author: pikylin]
謝謝! 學(xué)習(xí)了..
使用NPN類型的編碼器,電流方向是由PLC流向編碼器,所以PLC是''水''流出的源頭,選源輸入模塊.而PNP型情形相反.
查閱了西門子相關(guān)產(chǎn)品資料,其輸入模塊大都同時(shí)兼容源型/漏型
回復(fù):增量式編碼器的工作原理與使用方法
[ 2011/2/11 17:39:54 | Author: liaochangchu]
編碼器的輸出電路如果是開(kāi)路的NPN三極管，PLC應(yīng)選源輸入模塊，電流從輸入模塊的輸入端子流出。編碼器的輸出電路如果是開(kāi)路的PNP三極管，PLC應(yīng)選漏輸入模塊，電流從輸入模塊的輸入端子流入。
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[ 2011/2/11 11:52:32 | Author: pikylin]
編碼器根據(jù)電路方式還分為NPN 和 PNP 兩種，兩者在高低電平上是相反的，實(shí)際的應(yīng)用中，它們有什么區(qū)別么？
回復(fù):增量式編碼器的工作原理與使用方法
[ 2011/1/30 11:36:16 | Author: 小草(游客)]
好！
