高精度角度编码器-角度编码器-必力信光电(查看)

增量式编码器（Incremental Encoder）是一种用于测量旋转角度、位置和速度的设备。它通过感知和记录轴的运动，将运动参数转化为数字信号进行处理和分析。增量式编码器广泛应用于自动控制系统、机械加工、机器人技术和仪器仪表等领域。本文将介绍增量式编码器的工作原理、分类以及特点。

1.增量式编码器工作原理

增量式编码器基于光学或磁性原理工作，其工作原理可以分为以下几个步骤：

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光学或磁知：增量式编码器通常由一个固定部分和一个旋转部分组成。固定部分包含感应器（例如光电二极管或霍尔传感器），而旋转部分则与被测量的物体相连接。当旋转部分发生旋转时，感应器会感知到光电信号变化或磁场变化。

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信号产生：根据感应器产生的信号变化，增量式编码器会生成脉冲信号。通常，每旋转一周，增量式编码器会产生若干个脉冲，其数量与编码器的分辨率有关。

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脉冲计数：脉冲信号会被计数器记录下来，编码器角度计算，以确定物体的位置、旋转角度或速度。通过对脉冲计数进行处理和分析，可以得到的测量结果。

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输出接口：增量式编码器的测量结果可以通过数字接口（如脉冲输出、RS485通信等）传输给外部设备或系统进行进一步处理和应用。

编码器分辨率、精度和重复精度的区别

分辨率是编码器能够检测的单位运动，对于直线和旋转编码器有所不同。哪些算高分辨率、中分辨率和低分辨率呢？选择分辨率时要选择高于应用中的分辨率，因为后面会讲到精度和重复精度。

对于直线编码器

高分辨率：低于100 nm

中分辨率：200 nm -10 μm

低分辨率：高于50 μm

对于旋转编码器：

高分辨率：高于18位

中分辨率：13位 -17位

低分辨率：低于12位

精度是输出值与真实值之间的差距。即实际位置与编码器检测位置之间的差异。

即，高分辨率并不自动代表具有高精度，角度编码器，可以简单理解为没关系。

重复精度是在同一个实际位置取得的不同测量值之间的误差。重复精度会随着使用的老化和环境发生变化，高精度角度编码器，很多手册里都不指出重复精度，一般可以包含在精度规格里。

重复精度良好并不一定表示精度良好，磁角度编码器，例如控制机械手的重复性运动，它对于重复精度就有很高要求。

一、增量型编码器（旋转型）

1、工作原理：

光学编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，当圆盘旋转一个节距时，在发光元件照射下，光敏元件得到上图 ( 所示的光电波形输出，A，B信号为具有90度相位差的正弦波，这组信号经放大器放大与，得到上图) 的输出方波，A相比B相导前90度，其电压幅值一般为5V。设A相导前B相时为正方向旋转，则B相导前A相时即为负方向旋转，利用A相与B相的相位关系可以判别编码器的的正转与反转，C相产生的脉冲为基准脉冲，又称零点脉冲，它是轴旋转一周在固定位置上产生一个脉冲，可获得编码器的零位参考位。AB相脉冲信号经频率—电压变换后，得到与转轴转速成比例的电压信号，便可测得速度值及位移量。