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无处不在的编码器,但你真正懂它吗

2022/2/16

  编码器其实是传感器的一种,只是它一般都是装在设备内部,所以大家对它的认知不多。它是利用光电或电磁原理实现对旋转运动的控制,通过它可以准确的计算出设备执行机构的角位移量和直线位移量,从而对设备运动机构的转速,位置和方向等实现控制。

  它按工作原理可以分为增量编码器和绝对值编码器两种。这两种编码器最大的区别就是体现在码盘上,不过为了便于大家理解码盘的区别,我们先要了解下编码器的工作原理。

  编码器工作原理

  上图中,左边是接收端,中间是码盘,右边是发射端,码盘外围一圈发白的位置是通孔,设备运行过程中码盘跟随电机或轴转动,右边的发射端遇到通孔会和左边的接收端导通,而遇到非通孔会和左边的接收端断开,这样码盘就会因为外围均匀方孔的原因在转动过程中产生脉冲信号,这些脉冲信号和PLC的高速计数器连接,就可以计算出电机的转速,执行机构的运行位置等。

  增量编码器码盘

  增量式编码器的码盘就是最外围一圈均匀做了很多白色的通孔,它在PLC上显示要么是010101.......,要么是101010.......,2种分别代表不同的旋转方向。码盘一圈有多少个白色的通孔,它旋转一圈就会计多少个数。

  而码盘从外围数第二圈那个白色的通孔是0点位置,这个位置没接通一次,就代表码盘转了一圈。

  绝对值编码器码盘

  绝对值编码器码盘的通孔结构看起来是不是很复杂,目的是为了实现一圈中每个位置接通的信号,不能有重复的信号,大白话讲也就是每转动一圈在PLC中显示数字不能重复,比如一是0010,二是0011,三是1000等。

  这也是绝对值编码器和增量编码器的不同之处,绝对值编码器每个位置,假设停电电机转到什么位置,通过反馈的信号可以确定。而增量编码器除了转到零位,不然都是010101或101010,假设停电,我们也无法知道电机目前的准确位置,只能等开机后找到零点重新计算。

  这也是为什么增量编码器叫停电不保持型,而绝对值编码器叫停电保持型。

  可能大家会有疑问,01是什么东东,其实它们是二进制数,PLC的底层也跟电脑一样是通过二进制进行运算,而0表示断开,1表示接通。