編碼器是一種機電設備,主要用于把機械位移轉換為數字信號,以實現運動控制和位置測量的功能。它廣泛應用于制造業、自動化設備、機器人、軌道交通等領域,是現代工業自動化所必需的重要部件。
發光器件、檢測器及信號處理電路等組成。它將機械位移轉換成脈沖信號輸出,一般采用光電讀取原理。編碼盤上刻有許多槽和窗口,當編碼器旋轉時,光線經過窗口照射到檢測器上,由此產生脈沖信號,通常稱為A、B、Z三路信號。A、B兩路相位差90°,可實現方向識別;Z路信號表示參考位置,用于重載后的恢復。通過譯碼和計數,可以確定機械位移和速度。
根據不同的測量方法,編碼器可分為增量式編碼器和絕對式編碼器兩種。
增量式編碼器的輸出信號與旋轉角度有直接的關系,可用于測量轉角位移和轉速等,但不能確定絕對位置。
絕對式編碼器在編碼盤上用不同碼制表示不同位置,可以測量和確定機械軸線的絕對位置和方向,具有較高的精度和重復性。但絕對式編碼器比較昂貴,維護也比較困難。
編碼器廣泛應用于機器人、印刷機械、數控機床、軌道交通、電子工業、食品包裝、醫療器械等行業,在機器人行業中,編碼器常常用于旋轉廣域關節(OAJ)、旋轉肩關節(OSJ)、旋轉腕關節或者用于機器人的世界坐標系。在全球定位系統(GPS)中,編碼器可以精確地確定車輛或者移動節點的位置。
在選型時需要注意以下幾點:
根據具體應用場合選擇適當的測量范圍。
需要根據控制器支持的信號進行匹配。
濕度、防護等級等要求進行選擇。
根據具體測量要求選定精度等級。
根據應用要求選擇耐摩擦、耐腐蝕等性能較好的編碼器。
編碼器的維護包括定期清洗、防塵、防潮、定期校準以及記錄零位等多個方面,避免機械干擾和電磁干擾。
隨著科技不斷發展,現代編碼器的應用越來越廣泛,其結構,材料和測量精度得到了顯著的提高。未來,編碼器的研究方向主要是便攜式小型化,低功耗,開發出適用于更高速度、更環保方式的傳動方式以及具有網絡傳輸功能的編碼器。