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在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中，是用來測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子位置核心部件。光電編碼器，它的轉(zhuǎn)軸和被測(cè)轉(zhuǎn)軸連在一起，由被測(cè)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)它的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將被測(cè)的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制編碼或者一串脈沖。

就以光電編碼器來說進(jìn)行細(xì)分又有三種類型，有增量式編碼器、絕對(duì)式編碼器、混合式編碼器。其中的增量式編碼器多用于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量，絕對(duì)式編碼器多用于轉(zhuǎn)軸空間位置的測(cè)量，而混合式編碼器其實(shí)就是增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器的組合體，后端是置入處理芯片的。所以說其實(shí)這三類編碼器都具有測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及空間位置的功能。

題目說的如何實(shí)現(xiàn)物理量的測(cè)量？這得從其原理出發(fā)。因此來說說增量式編碼器工作原理。

曾量式編碼器

上圖是增量式編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
被測(cè)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)它的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而使光電碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)鍵部位就是光電碼盤，在其周邊刻有節(jié)距相等的輻射狀窄縫，而且是兩組透明的檢測(cè)窄縫，這兩組透明的檢測(cè)窄縫是錯(cuò)開1/4節(jié)距，因此兩個(gè)光電變換器輸出信號(hào)在相位上相差90度。當(dāng)工作時(shí)，鑒向盤不動(dòng)的，只有主碼盤和其轉(zhuǎn)軸是跟被測(cè)轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，使發(fā)出的光源投射到主碼盤和鑒向盤上。

假如主碼盤的不透明區(qū)域和鑒向盤的透明窄縫對(duì)齊，投射光線是被全部遮擋的，此時(shí)編碼器輸出的電壓信號(hào)是最小的。假如主碼盤的透明區(qū)域和鑒向盤透明窄縫對(duì)齊，投射光線是全部透過的，此時(shí)編碼器輸出的電壓信號(hào)是最大的。

所以說增量式編碼器的主碼盤每轉(zhuǎn)一個(gè)刻度線周期，它就輸出一個(gè)近似正弦波電壓信號(hào)，而且兩組光電變換器輸出電壓信號(hào)相位差為90度。

看下圖，是增量式編碼器輸出波形

上面不是說到有兩組光電變換器輸出信號(hào)嗎？圖中的A和B

就是輸出的兩組電壓信號(hào)，屬于兩路正交脈沖。圖中的Z是一路零脈沖，它的作用是用來校正每轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，將誤差控制在每轉(zhuǎn)之內(nèi)，避免積累誤差的產(chǎn)生。

區(qū)別電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)A和B這兩路脈沖信號(hào)相位來判斷電機(jī)轉(zhuǎn)子是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。但增量式編碼器有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)小型化容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快，缺點(diǎn)是掉電后容易丟數(shù)據(jù)，還容易積累誤差。

綜上所述，可利用增量式編碼器用于電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子初始位置等檢測(cè)。

例如轉(zhuǎn)速測(cè)量；根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式n＝60·m/T·N可知，只要知道光電碼盤每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)N就可得知電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。