角度编码器-必力信光电-什么是角度编码器

工作转速与电子开关频率和分辨率的关系

在增量型编码器的选型中，还有个重要的问题就是开关频率问题，无论是编码器还是接收设备，这都是一个重要的参数。

前面介绍了，增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个的）光眼读取A，B信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，角度编码器，而编码器读取并输出这个刻线的频率称为电子开关频率，由于受光学器件与电子放大器件的限制，对于每个增量型编码器，这个频率fmax是有上限的。就好比火车，启动时慢慢开，我们还能辨别车窗内的旅客，开得快了，我们只能看到一节节车皮了。

显然，这个限制同时与分辨率（刻线的密度）、转速（刻线的变化速度）有关。

fmax就是编码器参数给出的大电子开关频率，由此可以计算出在选不同的分辨率下，可以得到的大工作转速，注意，一般编码器也有一个大机械转速参数，那是指编码器的轴承等机械可以承受的转速。

在接收设备端，同样由于受电子器件的限制，有一个频率上限问题，这就是大家经常提到的普通计数模块与高速计数模块问题，以提供的公式，计算出接收设备所需要的电子频率，正确选型，以确保信号读取的准确。特别需要说明的是，并不是接收设备的开关频率越高越好，频率越高，接收设备对信号的频宽开的门就越大，抗干扰问题就越严重了，我曾经接到一个用户的电话，在汽车厂的运动控制系统中，接收的运动控制卡的接收频率是1MHz，其现场的抗干扰问题就困惑了他很长时间。

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。

增量型编码器信号的连接

1、信号的匹配形式

C、差分长线驱动（有的欧洲的编码器用TTL来表示，是相对于后面介绍的HTL的），这种输出方式将线驱动IC芯片（差分放大电路）用于编码器输出电路，由于它具有高速响应和良好的抗噪声性能，什么是角度编码器，使得线驱动输出适宜长距离传输。大部分是5V，供应角度编码器厂家，提供A+、B+、Z+及其180度反相的A-、B-、Z-，读取时，以A+与A-的差分值读取，对于共摸干扰有抑制作用，传递距离较远，由于抗干扰能力较强，一般传输距离是100米，在运动控制（数控机床）中用得较多。

D、推挽式放大（有的欧洲的编码器用HTL表示），这种输出方式由上下一组NPN+PNP型的三极管组成，当其中一个三极管导通时，另外一个三极管则关断。电流通过输出侧的两个三极管向两个方向流入，并始终输出电流。因此它阻抗低，而且不太受噪声和变形波的影响。根据供电，输出有10-30V，对于接收设备的兼容性强，光电编码器角度测量，信号强而稳定，如果再有与差分长线驱动一样有反相信号的话，因信号电压高，传递远，差分传递及接收，抗干扰好，工程项目或大型设备中，推挽式输出，而在较远传递或大变频电机工况下，又要选具有反相输出的推挽式输出编码器，传输距离可达300-400米（例如ABB变频控制器，就有这样的接口：A+/A-，B+/B-，Z+/Z-）。