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3.3.1 編碼器介紹

（1）編碼器運(yùn)用場(chǎng)合，如圖3-12所示：

a.長(zhǎng)度檢測(cè)（小車移動(dòng)距離，機(jī)床軸位置）

b.速度測(cè)量（移動(dòng)設(shè)備或工件材料）

c.測(cè)角位移（機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)床轉(zhuǎn)頭、車床C軸齒輪測(cè)試機(jī)、印刷機(jī)的印刷單元、分光計(jì)、望遠(yuǎn)鏡）

圖3-12 編碼器種類

（2）編碼器種類

編碼器分為增量型和絕對(duì)值型，增量型編碼器斷電后不能記住當(dāng)前位置值，絕對(duì)值編碼器則在斷電后上電能記住當(dāng)前位置值，不需要回到位置參考點(diǎn)來重新定位。

（3）編碼器工作原理

編碼器是一種將角位移轉(zhuǎn)換成一連串電數(shù)字脈沖的旋轉(zhuǎn)式傳感器，這些脈沖能用來控制角位移，如果編碼器與齒條或螺旋桿結(jié)合在一起，也可于控制直線位移。我們的課程重點(diǎn)以介紹增量型編碼器為例，結(jié)合PLC進(jìn)行應(yīng)用介紹，如圖3-13所示：

圖3-13 編碼器接線與工作原理

（4）絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器原理：

絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。由于絕對(duì)編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工控定位中。同時(shí)，價(jià)格相對(duì)比較貴。

絕對(duì)型編碼器輸出類型：絕對(duì)值編碼器內(nèi)部由于是多碼道讀數(shù)，數(shù)值是以2的0次方到2的n-1次方的編碼，故它的輸出不同于增量的脈沖輸出，以物理器件分類來看，常用的輸出形式可分為:總線輸出和模擬量輸出。

（5）旋轉(zhuǎn)編碼器的安裝注意點(diǎn)，如圖3-14所示：

機(jī)械方面：

1.由于編碼器屬于高精度機(jī)電一體化設(shè)備，所以編碼器軸與用戶端輸出軸之間需要采用彈性軟連接，以避免因用戶軸的串動(dòng)、跳動(dòng)而造成編碼器軸系和碼盤的損壞。

2.安裝時(shí)注意允許的軸負(fù)載。

4.安裝時(shí)嚴(yán)禁敲擊和摔打碰撞，以免損壞軸系和碼盤。

5.長(zhǎng)期使用時(shí)，定期檢查固定編碼器的螺釘是否松動(dòng)（每季度一次）

電氣方面：

1.配線時(shí)應(yīng)采用屏蔽電纜。

2.開機(jī)前，應(yīng)仔細(xì)檢查產(chǎn)品說明書與編碼器型號(hào)是否相符，接線是否正確。

3.長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，應(yīng)考慮信號(hào)衰減因素，選用具備輸出阻抗低，抗干擾能力強(qiáng)的型號(hào)。

4.接地線應(yīng)盡量粗，一般大于1.5平方。

5.編碼器的輸出線不要搭接，以免損壞輸出電路。

6.避免在強(qiáng)電磁波環(huán)境中使用。

圖3-14 編碼器展示

（6）編碼器分辨率：

編碼器的分辨率是指編碼器可讀取并輸出的最小角度變化，對(duì)應(yīng)的參數(shù)有：每轉(zhuǎn)刻線數(shù)、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)、最小步距、位等，取決于玻璃碼盤所刻條紋的數(shù)目。

例如：一個(gè)3600線的增量式編碼器，脈沖精度是0.1度，經(jīng)過A 相B相4倍頻后，可獲得0.025度的測(cè)量步距。

■編碼器與三菱FX-3U接線，如圖3-15與表3-15所示：

表3-15 線功能表