旋轉編碼器原理及其應用
旋轉編碼器通過內部兩個光敏接受管轉化其角度碼盤的時序和相位關系，得到其角度碼盤角度位移量增加(正方向)或減少(負方向)。在接合數字電路特別是單片機后，增量式旋轉編碼器在角度測量和角速度測量較絕對式旋轉編碼器更具有廉價和簡易的優勢。下面是增量式旋轉編碼器的內部工作原理(附圖)
旋轉編碼器原理
A,B兩點對應兩個光敏接受管，A,B兩點間距為 S2 ,角度碼盤的光柵間距分別為S0和S1。
當角度碼盤以某個速度勻速轉動時，那么可知輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實際圖的S0：S1：S2比值相同，同理角度碼盤以其他的速度勻速轉動時，輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實際圖的S0：S1：S2比值仍相同。如果角度碼盤做變速運動，把它看成為多個運動周期(在下面定義)的組合，那么每個運動周期中輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實際圖的S0：S1：S2比值仍相同。
通過輸出波形圖可知每個運動周期的時序為
我們把當前的A,B輸出值保存起來，與下一個A,B輸出值做比較，就可以輕易的得出角度碼盤的運動方向，
如果光柵格S0等于S1時，也就是S0和S1弧度夾角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度碼盤運動位移角度為S0弧度夾角的1/2，除以所消毫的時間，就得到此次角度碼盤運動位移角速度。
S0等于S1時，且S2等于S0的1/2時，1/4個運動周期就可以得到運動方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1個運動周期才可以得到運動方向位和位移角度了。
我們常用的鼠標也是這個原理哦。
旋轉編碼器的分類
根據檢測原理，旋轉編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。
1.1增量式編碼器
增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90?，從而可方便地判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。它的優點是原理構造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。
光電編碼器分類和選擇
光電編碼器是利用光柵衍射原理實現位移—數字變換的，從50年代開始應用于機床和計算儀器，因其結構簡單、計量精度高、壽命長等優點，在國內外受到重視和推廣。近年來更取得長足的發展，在精密定位、速度、長度、加速度、振動等方面得到廣泛的應用。
光電編碼器按編碼方式分為二類：增量式與絕對式。
1、增量式編碼器特點：
增量式編碼器轉軸旋轉時，有相應的脈沖輸出，其計數起點任意設定，可實現多圈無限累加和測量。編碼器軸轉一圈會輸出固定的脈沖，脈沖數由編碼器光柵的線數決定。需要提高分辯率時，可利用 90 度相位差的 A、B 兩路信號進行倍頻或更換高分辯率編碼器。
2、絕對式編碼器特點：
絕對式編碼器有與位置相對應的代瑪輸出，通常為二進制碼或 BCD 碼。從代碼數大小的變化可以判別正反方向和位移所處的位置，絕對零位代碼還可以用于停電位置記憶。絕對式編碼器的測量范圍常規為 0—360 度。
旋轉編碼器的應用
速度計與長度計一般采用增量式編碼器，以下就其參數范圍作簡要的介紹，供選型參考。
(1)光柵線數：
(2)輸出方式：
常規有五種輸出方式：
集電極開路輸出(通用型)
互補輸出
電壓輸出
長線驅動器輸出
UVW 輸出
(3)工作電壓：常規有以下幾種：
5V、12V、24V、5-24V(通用型)、5-30V
滬公網安備31010802001143號
