编码器(encoder)是一种能够将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用于通讯、传输和存储的信号形式的设备,它通常用于检测机械运动的速度、位置、角度、距离等。编码器的类型多种多样,根据不同的分类标准,可以有以下几种主要类型:
一、按工作原理分类
- 增量式编码器 :
- 将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。
- 增量式编码器在旋转时有相应的相位输出(A、B两路正交信号),需借助后部的判向电路和计数器来实现旋转方向的判别和脉冲数量的增减。
- 增量式编码器具有计数起点可任意设定、可实现多圈的无限累加和测量等优点,但掉电或电源出现故障时位置信息会丢失。
- 绝对式编码器 :
- 每一个位置对应一个确定的数字码,因此其示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
- 绝对式编码器的位置信息一直可用,即使在掉电情况下也能准确记录当前位置,无需重新归零。
- 绝对式编码器可分为单圈绝对值式和多圈绝对值式,单圈绝对值式在0~360°的每一个角度位置传输一个唯一的信号,应用于角度测量以及往复运动的测量;多圈绝对值式相对于单圈绝对值式增加了记圈数功能,每一圈的每一个位置都是唯一的。
二、按输出信号类型分类
- 电压输出型编码器 :输出信号为电压值,通常用于模拟量控制系统。
- 数字输出型编码器 :
- 根据输出信号的具体形式,又可分为集电极开路(OC)输出、推拉互补(Push-Pull)输出、长线驱动(Line Driver)输出等。
- 数字输出型编码器具有抗干扰能力强、传输距离远等优点,广泛应用于数字控制系统。
三、按检测原理分类
- 光学编码器 :
- 依靠光信号的变化反映被测设备运动变化的编码器。
- 主要由外壳、光源、码盘、光敏元件、输出电路等部分组成。
- 光学编码器具有高精度、高分辨率、兼容性好等优点,但可能对灰尘和污垢敏感。
- 电磁式编码器 :
- 利用磁场变化来感应位置的编码器。
- 主要由码盘、磁感应元件、调节电路等组成。
- 电磁式编码器具有更耐用、抗震和抗冲击的优点,且对环境变化(如灰尘、油污)较为耐受,但精度可能不如光学编码器高。
- 电容式编码器 :
- 依靠电极间电容值的变化来反映被测电极运动状态的编码器。
- 主要由转子、固定发射器及固定接收器等三部分组成。
- 电容式编码器具有非接触式测量、精度高等优点,但成本相对较高。
- 电感式编码器 :
- 采用独特的电磁感应非接触测量技术的编码器。
- 基本原理和传统的旋转变压器类似,但没有铜线线圈,以PCB技术实现密集的线圈绕组。
- 电感式编码器能够在恶劣的条件下实现高度准确、高度可靠的测量。
四、按外形分类
- 轴型编码器 :具有一个旋转轴,可用于检测旋转运动。
- 通孔型编码器 :中心有一个通孔,可用于安装或穿过其他部件。
- 盲孔型编码器 :中心有一个盲孔,通常用于特定的安装需求。
此外,编码器还可以根据其他标准进行分类,如按是否有轴可分为有轴型和无轴(轴套)型等。不同类型的编码器具有不同的特点和适用场景,用户在选择时应根据具体需求进行综合考虑。