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旋轉編碼器簡介和選型
旋轉編碼器工作原理
旋轉編碼器簡介
旋轉編碼器在工廠自動 化(FA)上的應用已經有相當長一段時間了，具代表性的是在工業機器人；機器人機械臂有二軸的，也有多軸的，但是驅動機械臂動作的都是馬達在機械人的構 造中，所有機械臂動作的動能來源是馬達。大部份的FA及OA設備的主要動能來源也是馬達；并且馬達受到不同指令形式地控制。對馬達運行的控制方式有只在某 一段時間內以一定的速度運行，也有復雜而不規則的運行，還有多軸同時運行等，這樣形成了機械設備各式各樣的運行狀態。
對馬達的控制通常是速度 控制和位移量(選轉量)控制，控制方式是隨著馬達的種類不盡相同。例如步進電機的移動控制，在開環控制狀態下，其轉動角度(圈數)是隨控制脈沖數而同步變 化，除非失步等特別的情況，否則應該可以嚴格同步移動。除步進電機外，其他電機的旋轉量檢測，如果沒有信號反饋要達到精密控制是非常困難的。總之，電機轉 速的快慢控制，如能以控制量表示，并反饋至控制電路，使電機維持在一定的速度，或停止在一定的位置。一般而言，此旋轉反饋量由旋轉編碼器來檢測。
光電編碼器原理
光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成電脈沖或電子數字量的傳感器。這是目前應用多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測等裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上均勻地開設扇形透光通道。
由于光電編碼器與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同步旋轉，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計算在一定時間內的輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，編碼器還可提供電氣相位相差90度的脈沖信號。
增量式編碼器
增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相 位差90度Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。它的優點是原理構造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其 缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。
實心軸編碼器類安裝注意事項
• 編碼器軸與用戶端輸出軸之間采用彈性軟連接，以避免因用戶軸的串動、跳動而造成編碼器軸系和碼盤的損壞。
• 安裝時注意允許的軸負載。
• 應保證編碼器軸與用戶輸出軸的不同軸度<0.20mm，與軸線的偏角<1.5°。安裝時嚴禁敲擊和摔打碰撞，以免損壞軸系和碼盤。
編碼器使用注意事項
• 編碼器屬精密傳感器。當受到較大沖擊時，可能造成內部損壞。因此編碼器不能跌落，錘擊或過量碰撞。
• 不要在帶電的情況下連接或拆裝信號電纜，以免造成短路，損壞編碼器和系統。
• 不要用兆歐表測試編碼器，以免造成損壞。
• 不要自行拆卸編碼器，以免造成損壞。
• 錯誤的配線將損壞內部電路，配線后請務必仔細確認。
空心軸類安裝注意事項
• 要避免與編碼器剛性連接，應采用由編碼器廠商提供或指定的彈性連接板。
• 安裝時編碼器應輕輕推入被套軸，嚴禁用錘敲擊，以免損壞軸系和碼盤。
• 長期使用時，應檢查板彈簧相對編碼器是否松動；緊定編碼器的螺釘是否松動。
電氣方面
• 接地線應盡量粗，一般應大于Φ3。
• 編碼器的輸出線彼此不要搭接，以免損壞輸出電路。
• 編碼器的信號線不要接到直流電源上或交流電流上，以免損壞輸出電路。
• 與編碼器相連的電機等設備，應接地良好，不要有靜電。
• 配線時應采用屏蔽電纜。
• 開機前，應仔細檢查，產品說明書與編碼器型號是否相符，接線是否正確。
• 長距離傳輸時，應考慮信號衰減因素，選用輸出阻抗低，抗干擾能力強的輸出方式。避免在強電磁波環境中使用。
• 長線輸出在需要長線傳輸信號的場合，應采用導線電阻；電容低；抗干擾強的電纜。以減低線電阻，線電容引起的波形失真和抵抗環境干擾。并選用對偶推拉型(F)或線驅動型(LY)輸出的編碼器，傳輸線超過20米時應采用雙校屏蔽電纜線。
• 編碼器電纜不得與動力電纜配制在同一管道內，且走線方向盡量避免與動力線平行，編碼器的插座的接地屏蔽端已在內部與編碼器外殼連接。
• 訂購增量式編碼器時，請詳細注明所選的型號、每轉輸出脈沖數、電源電壓、出線方式、信號輸出方式，并注意所選型號的機械安裝尺寸是否能滿足您的要求。
環境要求
• 編碼器是精密儀器，使用時要注意周圍無振動源和電磁干擾源。
• 使用時注意編碼器的防護等級，不是防漏結構的產品，使用或保存時，不要濺到水，油等，必要時要對編碼器加裝防護罩。
• 注意實際使用環境溫度和濕度是否在編碼器使用要求的范圍之內。
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