編碼器應(yīng)用十六問（上）
一 增量旋轉(zhuǎn)編碼器選型有哪些注意事項(xiàng)？
應(yīng)注意三方面的參數(shù)：
1 械安裝尺寸
包括定位止口，軸徑，安裝孔位；電纜出線方式；安裝空間體積；工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿足要求。
2 分辨率
即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)，是否滿足設(shè)計(jì)使用精度要求。
3 電氣接口
編碼器輸出方式常見有推拉輸出（F型HTL格式），電壓輸出（E），集電極開路（C，常見C為NPN型管輸出，C2為PNP型管輸出），長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
二 如何使用增量編碼器？
1 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異，使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來計(jì)量，數(shù)目從6到5400或更高，脈沖數(shù)越多，分辨率越高；這是選型的重要依據(jù)之一。
2 增量型編碼器通常有三路信號(hào)輸出（差分有六路信號(hào)）：A,B和Z，一般采用TTL電平，A脈沖在前，B脈沖在后，A,B脈沖相差90度，每圈發(fā)出一個(gè)Z脈沖，可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向。
3 使用PLC采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)模塊；在工控自動(dòng)化的如今，使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù)，可選用高速計(jì)數(shù)板卡；使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，建議選用帶光電耦合器的輸入端口。
4 建議B脈沖做順向（前向）脈沖，A脈沖做逆向（后向）脈沖，Z原點(diǎn)零位脈沖。
5 在電子裝置中設(shè)立計(jì)數(shù)棧。
三 關(guān)于電源供應(yīng)及編碼器和PLC連接
一般編碼器的工作電源有三種：5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你買的編碼器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V電源，需注意的是：
1 編碼器的耗電流，在PLC的電源功率范圍內(nèi)。
2 編碼器如是并行輸出，連接PLC的I/O點(diǎn)，需了解編碼器的信號(hào)電平是推拉式（或稱推挽式）輸出還是集電極開路輸出，如是集電極開路輸出的，有N型和P型兩種，需與PLC的I/O極性相同。如是推拉式輸出則連接沒有什么問題。
3 編碼器如是驅(qū)動(dòng)器輸出，一般信號(hào)電平是5V的，連接的時(shí)候要小心，不要讓24V的電源電平串入5V的信號(hào)接線中去而損壞編碼器的信號(hào)端。（我公司也可以做寬電壓驅(qū)動(dòng)器輸出（5-30 Vdc），有此要求定貨時(shí)要注明）
四 在很多的情況之下是編碼器并沒有壞，而只是干擾的原因，造成波型不好，導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)。請(qǐng)教如何進(jìn)行判斷？
編碼器屬精密元件，這主要因?yàn)榫幋a器周圍干擾比較嚴(yán)重，比如：是否有大型電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)頻繁起動(dòng)造成干擾，是否和動(dòng)力線同一管道傳輸?shù)取?/font>
選擇什么樣的輸出對(duì)抗干擾也很重要，一般輸出帶反向信號(hào)的抗干擾要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上電源8根線，而不是5根線（共零）。帶反向信號(hào)的在電纜中的傳輸是對(duì)稱的，受干擾小，在接受設(shè)備中也可以再增加判斷（例如接受設(shè)備的信號(hào)利用A、B信號(hào)90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時(shí)，計(jì)為一有效脈沖，此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾性能（計(jì)數(shù)準(zhǔn)確））。
就是編碼器也有好壞，其碼盤電子芯片內(nèi)部電路信號(hào)輸出的差別很大，要不然怎么一個(gè)1000線的增量型編碼器會(huì)從300多元到3000多元差別那么大呢？
①排除（搬離、關(guān)閉、隔離）干擾源
?、谂袛嗍欠駷闄C(jī)械間隙累計(jì)誤差
?、叟袛嗍欠駷榭刂葡到y(tǒng)和編碼器的電路接口不匹配（編碼器選型錯(cuò)誤）；
?、佗冖鄯椒▋斣嚭蠊收犀F(xiàn)象排除，則可初步判斷，若未排除須進(jìn)一步分析。
判斷是否為編碼器自身故障的簡(jiǎn)單方法是排除法。排除法的具體方法是：用一臺(tái)相同型號(hào)的編碼器替換上去，如果故障現(xiàn)象相同，可基本排除是編碼器故障問題，因?yàn)閮膳_(tái)編碼器同時(shí)有故障的小概率事件發(fā)生可能很小，可以看作為0。假如換一臺(tái)相同型號(hào)編碼器上去，故障現(xiàn)象立刻排除，則可基本判定是編碼器故障。
五 何為長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)？普通型編碼器能否遠(yuǎn)距離傳送？
長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)也稱差分長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)，5V，TTL的正負(fù)波形對(duì)稱形式，由于其正負(fù)電流方向相反，對(duì)外電磁場(chǎng)抵消，故抗干擾能力較強(qiáng)。
普通型編碼器一般傳輸距離是100米，如果是24V HTL型且有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的，傳輸距離300-400米。
六 能否簡(jiǎn)單介紹下旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)直線位移的方法？
1 使用“彈性連軸器”將旋轉(zhuǎn)編碼器與驅(qū)動(dòng)直線位移的動(dòng)力裝置的主軸直接聯(lián)軸。
2 使用小型齒輪（直齒，傘齒或蝸輪蝸桿）箱與動(dòng)力裝置聯(lián)軸。
3 使用在直齒條上轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪來傳遞直線位移信息。
4 在傳動(dòng)鏈條的鏈輪上獲得直線位移信息。
5 在同步帶輪的同步帶上獲得直線位移信息。
6 使用安裝有磁性滾輪的旋轉(zhuǎn)編碼器在直線位移的平整鋼鐵材料表面獲得位移信息（避免滑差）。
7 使用類似“鋼皮尺”的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉(zhuǎn)編碼器來探測(cè)直線位移信息（數(shù)據(jù)處理中須克服疊層卷繞誤差）。
8 類似7，使用帶小型力矩電機(jī)的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉(zhuǎn)編碼器來探測(cè)直線位移信息（目前德國(guó)有類似產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，幾乎無疊層卷繞誤差）。
七 增量光柵Z信號(hào)可否作零點(diǎn)？圓光柵編碼器如何選用？
無論直線光柵還是軸編碼器其Z信號(hào)的均可達(dá)到同AB信號(hào)相同的精確度，只不過軸編碼器是一圈一個(gè)，而直線光柵是每隔一定距離一個(gè)，用這個(gè)信號(hào)可達(dá)到很高的重復(fù)精度?？上扔闷胀ǖ慕咏怆婇_關(guān)初定位，然后找最為接近的Z信號(hào)（每次同方向找），裝的時(shí)候不要望忘了將其相位調(diào)的和光柵相位一致，否則不準(zhǔn)。
根據(jù)你的細(xì)分精度要求和分辯率要求選用。精度高自然要選用每周線紋高的，精度不高，就沒必要選用高線紋數(shù)的圓光柵編碼器了。
八 增量型編碼器和絕對(duì)型編碼器有何區(qū)別？做一個(gè)伺服系統(tǒng)時(shí)怎么選擇呢？
常用的為增量型編碼器，如果對(duì)位置、零位有嚴(yán)格要求用絕對(duì)型編碼器。伺服系統(tǒng)要具體分析，看應(yīng)用場(chǎng)合。
測(cè)速度用常用增量型編碼器，可無限累加測(cè)量；測(cè)位置用絕對(duì)型編碼器，位置唯一性（單圈或多圈），最終看應(yīng)用場(chǎng)合，看要實(shí)現(xiàn)的目的和要求。
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