一、編碼器的分類
根據(jù)檢測(cè)原理,編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式,根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式,可分為增量式、絕對(duì)式以及混合式三種。
1、增量式編碼器 增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)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。,從而可方便的判斷出旋轉(zhuǎn)方向,而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單,機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以上,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,適合于長(zhǎng)距離傳輸。其缺點(diǎn)是無法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。
2、絕對(duì)式編碼器 絕對(duì)式編碼器是直接輸出數(shù)字的傳感器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤,每條道上有透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,碼盤上的碼道數(shù)是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤的一側(cè)是光源,另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件,當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí),各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào),形成二進(jìn)制數(shù)。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器,在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀書一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然,碼道數(shù)越多精度越大。目前國內(nèi)已有16位的絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。



3、混合式絕對(duì)編碼器 混合式絕對(duì)編碼器,它輸出兩組信息,一組信息用于檢測(cè)磁極位置,帶有絕對(duì)信息功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
二、ABI(ABZ)信號(hào)和UVW信號(hào)
1、ABI信號(hào)

如上圖,編碼器輸出三組方波脈沖A、B和I相;A、B兩組脈沖相位差90度,根據(jù)誰先出現(xiàn)可以方便的判斷旋轉(zhuǎn)方向。而Z相為每轉(zhuǎn)一圈輸出一個(gè)脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。
2、UVW信號(hào)

編碼器還可以輸出UVW信號(hào)來表示電機(jī)的位置變化,主要用于無刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
3、PWM信號(hào)

編碼器還可以輸出PWM信號(hào),改變PWM的占空比來表示編碼器的絕對(duì)位置。
還可以在PWM信號(hào)上加上通信信息,傳遞給單片機(jī):

如上圖,把PWM的一個(gè)周期分為4119份,12份用來表示開始,4份用來傳遞錯(cuò)誤信息,4095份用來傳遞位置信息,8份用來表示結(jié)束。