编码器介绍
位置检测装置作为传动控制的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与控制装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。为了提高机械装置的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。其中以旋转编码器，线性编码器（光栅尺、磁栅尺），旋转变压器，测速发电机等比较普遍，其中编码器是各类机械常用的检测装置之一，用编码器作为信号检测的方法，已经广泛用于数控机床、纺织机械、冶金机械、石油机械、矿山机械、印刷包装机械、塑料机械、试验机、电梯、伺服电机、航空、仪器仪表等工业自动化领域。编码器种类繁多，不同的行业用户对编码器的参数、规格要求各不相同。
我们目前生产和使用的传动装置大多采用的是半闭环控制方式，大多数的系统生产厂家均将位置编码器内置于驱动电机端部，间接测量执行部件的实际位置或位移。
编码器是一种光学式位置检测元件，编码盘直接装在电机的旋转轴上，以测出轴的旋转角度位置和速度变化，其输出信号为电脉冲。
编码器以读出方式来分，有接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出，电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
编码器以检测原理来分，有光学式、磁式、感应式和电容式。
编码器以测量方式来分，有直线型编码器（光栅尺、磁栅尺）、旋转型编码器。
编码器以信号原理（刻度方法及信号输出形式）来分，有增量型编码器、型编码器和混合式三种。
增量编码器的分辨率，倍频与细分技术
增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个，以后讨论4个光眼的）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，也就是可以分辨读取的小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是PPR，也就是每转脉冲数，例如每圈刻线360线，A/B每圈各输出360个脉冲，分辨率参数就是360PPR。那么这个编码器可分辨的小角度变化量是多少度呢？就是1度吗？
增量编码器的A/B输出的波形一般有两种，一种是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信号，一种是缓慢上升与下降，波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号输出，A与B相差1/4T周期90度相位，如果A是类正弦Sin曲线，那B就是类余弦Cos曲线。
对于方波信号，A/B两相相差90度相（1/4T），这样，在0度相位角，90度，180度，270度相位角，这四个位置有上升沿和下降沿，这样，实际上在1/4T方波周期就可以有角度变化的判断，这样1/4的T周期就是小测量步距，通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断，可以4倍于PPR读取角度的变化，这就是方波的四倍频。这种判断，也可以用逻辑来做，0代表低，1代表高，A/B两相在一个周期内变化是00，01，11，10。这种判断不仅可以4倍频，还可以判断旋转方向。（即：二倍频信号是通过A相和B相的“异或”转换获得。四倍频信号是通过A信号和B信号的正跳沿及负跳沿获得。）
那么，方波信号的小分辨角度=360度/（4xPPR）。
前面的问题：一个方波A/B输出360PPR的增量编码器，小分辨角度=0.25度。
在伺服系统选型的过程中，有不少萌新和伙伴对编码器如何选型，难以决策。小奥来和大家聊聊伺服电机编码器的入门小知识，非常有助于你、靠谱选型。
1.什么是伺服编码器？
你知道，伺服系统为什么具有高精度，这种得天独厚的优势呢？因素之一就是它拥有个神器“伺服编码器”。
伺服编码器是一种反馈信息的传感器，安装在伺服电机尾端，用于测量伺服电机轴旋转角度、旋转速度、位置等信息，然后通过PLC将控制指令和反馈信息相对照，如果有差异，就进行修正，从而实现设备高精度运行。
这个过程类似于挂牌匾。
上图中的红衣同事，就等同于“伺服编码器”，专门用来反馈现实位置、角度等信息，帮助你把牌匾挂正。
2.伺服编码器的构成
编码器的部件——编码圆盘（码盘），以及与之搭配的部件，是我们着重需要关注的部分，因为这两部分的差异，直接决定编码器的分辨率，影响伺服电机的精度。
3.编码器有哪些分类？
由于定义、技术、部件等不同，编码器分类有很多，而且各自精度不一。所以，在选型之前，很有必要了解各种编码器的特性，从而确定哪一种更适合你的工况。（注：以下分类不囊括所有，仅对市面上常用的伺服编码器加以描述）
以上信息由专业从事磁角度编码器的苏州必力信光电于2024/5/18 7:26:10发布
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