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旋轉編碼器的工作原理

旋轉編碼器的工作原理
絕對脈沖編碼器:APC
增量脈沖編碼器:SPC
兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統的檢測元件.
旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有
每轉脈沖數（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一
組脈沖，而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差 90 度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以
測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。
增量型編碼器與絕對型編碼器的區分
編碼器如以信號原理來分，有增量型編碼器,絕對型編碼器。
增 量 型 編 碼 器 (旋轉型)
工作原理:
由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取,獲
得四組正弦波信號組合成 A、B、C、D,每個正弦波相差 90 度相位差（相對于一個周波為
360 度），將 C、D 信號反向，疊加在 A、B 兩相上，可增強穩定信號；另每轉輸出一個 Z
相脈沖以代表零位參考位。
由于 A、B 兩相相差 90 度，可通過比較 A 相在前還是 B 相在前，以判別編碼器的正轉與
反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定
性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就
有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、
熱穩定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉 360 度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或
直接稱多少線，一般在每轉分度 5~10000 線。
信號輸出:
信號輸出有正弦波（電流或電壓）,方波（TTL、HTL）,集電極開路（PNP、NPN）,推拉
式多種形式，其中 TTL 為長線差分驅動（對稱 A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL 也稱推拉式、推挽
式輸出，編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機，PLC 和計算機連接的模塊
有低速模塊與高速模塊之分，開關頻率有低有高。
如單相聯接，用于單方向計數，單方向測速。
A.B 兩相聯接，用于正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z 三相聯接，用于帶參考位修正的位置測量。
A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場
為 0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。
對于 TTL 的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達 150 米。
對于 HTL 的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達 300 米。

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