编码器角度计算-角度编码器-必力信

-从工作原理划分

1) 光电编码器简称光编

工作原理：光编是一种利用光学原理进行测量的设备，它由LED光源（通常是红外光源）和光电探测器组成，二者分别位于编码器码盘两侧。码盘由塑料或玻璃制成，上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时，LED光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断，从而产生两路典型的方波A和B正交脉冲，可用于确定电机轴的旋转和速度。

特点：光编精度优于磁编，具有高分辨率、稳定性强等特点。但由于码盘材质的特殊性以及码盘与探测器距离太近，所以光编内部必须保证无尘环境。

适合工况：适用于对位置和速度要求较高的应用场景，比如有轨迹要求的精密雕刻、快速模切、高速旋转、高精度测量等。值得注意的是，光编价格较高，不太适合低成本应用。

2) 磁性编码器简称磁编

工作原理：磁编是近年来才逐渐大规模使用的类型，它是一种利用磁场原理进行测量的设备，包括一个磁场发生器和磁敏元件。主要是在电机轴上安装一块磁铁，磁铁跟随电机轴一起旋转，然后在后端盖上安装一块电路板，电路板中间有一个磁场感应芯片，能够测量出磁场的角度，从而判定出电机轴的旋转角度、角速度。

特点：相较于光学编码器，磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击，非常适合恶劣环境。但是磁编响应速度较慢，不能胜任高速运动负载的位置反馈，同时磁干扰会对磁编造成影响，所以磁编的分辨率和精度相对较低。

适合工况：适用于汽车电子、物料搬运/分拣、AGV车轮、输送带传输、工业控制等对位置和速度要求不那么严格的应用场景。同时，磁编价格相对较低，较高。

从码盘技术划分 ---------

1) 增量式编码器

增量式码盘图

工作原理：增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90，从而可方便的判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

特点：优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。缺点是一旦切断电源，会导致位置信息丢失。而且再次接通电源，需执行原点返回才能够重新开始运行。

比如，角度编码器，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。

适合工况：适用于数控机床及机械附件、机器人、自动装配机、自动生产线、纺织机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机等场景。可以说精度、稳定性都不错，价格又适宜，所以应用很广。

2) 编码器

*码盘图

工作原理：编码器是直接输出数字的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘，每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成，编码器角度计算，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件，角度编码器种类，当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成从2的零次方到2的n-1次方且2进制编码。码道数越多精度越大，目前国内已有17位、23位编码器。

特点：优点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出与位置相对应且数字码，不受停电、干扰的影响。也就是说，哪怕停电了，编码器只要上电就能知道自己现在所处的位置。缺点是结构、电路比较复杂，技术要求高。

适合工况：适用于特殊机床、纺织机械、灌溉机械、造纸印刷、水利闸门、机器人及机械手臂、精密测量设备、电梯等精密设备。编码器抗干扰特性、数据的可靠性更强一些，但价格也更加昂贵。

编码器的选型与使用

一、增量式编码器常用技术参数

分辨率与精度：

编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，或直接称编码器工作时每圈输出的脉冲数，一般在每转分度5~25000线。而精度是指每个读数与标准位置的大误差，两者不是一个概念，精度由码盘刻线、转轴同心度、材料的温度特性、电子读数的即时等各方面因数决定。

编码器码盘的材料：

有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

编码器机械外型：

机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求。

编码器以转轴类型分，有轴型和轴套型，什么是角度编码器，轴套型又有半空型、全空型、大轴径型；以外形特征和安装法兰分，有同步法兰，夹紧法兰，紧凑型。