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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，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。

在伺服系统选型的过程中，有不少萌新和伙伴对编码器如何选型，难以决策。小奥来和大家聊聊伺服电机编码器的入门小知识，非常有助于你、靠谱选型。

1.什么是伺服编码器？

你知道，伺服系统为什么具有高精度，这种得天独厚的优势呢？因素之一就是它拥有个神器“伺服编码器”。

伺服编码器是一种反馈信息的传感器，安装在伺服电机尾端，用于测量伺服电机轴旋转角度、旋转速度、位置等信息，然后通过PLC将控制指令和反馈信息相对照，如果有差异，就进行修正，从而实现设备高精度运行。

这个过程类似于挂牌匾。

上图中的红衣同事，就等同于“伺服编码器”，专门用来反馈现实位置、角度等信息，帮助你把牌匾挂正。

2.伺服编码器的构成

编码器的部件——编码圆盘（码盘），以及与之搭配的部件，是我们着重需要关注的部分，因为这两部分的差异，直接决定编码器的分辨率，影响伺服电机的精度。

3.编码器有哪些分类？

由于定义、技术、部件等不同，编码器分类有很多，而且各自精度不一。所以，在选型之前，很有必要了解各种编码器的特性，从而确定哪一种更适合你的工况。（注：以下分类不囊括所有，仅对市面上常用的伺服编码器加以描述）

编码器增量信号A，B，Z，角度编码器，R，C，D，U，V，W

大部分的接收设备只接收AB信号，而没有接收Z信号的口，很多人不熟悉这个Z怎么用。Z信号是增量编码器上除了A，B信号以外，另外的一个信号，每转就一个，脉冲宽度相当于AB相信号的脉冲宽度，（各厂家有不同的）有规定其上升沿对齐A相一个脉冲周期的哪个位置。这样，Z信号在一个转圈内位置是“”的零位，通过读取Z信号，可以在一个转圈内修正增量信号因丢脉冲而产生的计数误差，如果是很多圈工作，可以在每圈作为参考信号修正。

这种方法在光栅尺与角度编码器中更加重要，在光栅尺和角度编码器上，国产角度编码器报价，这种信号叫参考信号“R”（有的为I），光栅尺有每隔一段位置一个R信号，而角度编码器是每隔几十度一个R信号（如20度），每隔一段距离（角度）的位置就可以修正参考。

除了Z信号与R信号，销售角度编码器厂家，还有C，D信号，（欧系）有的增量编码器提供了CD信号，这种信号是每转输出一个周期的SinCos正余弦信号，这是单圈的位置模拟量相位输出，因其位置，不受停电影响，可以判别交流伺服电机启动时的磁极位置，或通过电路作为单圈值编码器使用，与增量的AB信号配合，称为混合式编码器，如德国海德汉的就有这种编码器，目前在国内电梯上用的多了。

系的增量编码器用于交流电机启动时磁极位置判断的，是用了另外一种方法，就是U，V，W信号，旋转编码器 角度编码器，每个信号位置相差120度，一圈一个（或两个）方波脉冲周期，这种信号尽管分辨率低，但也是“”的，不受停电影响，其有时也称为“混合式值”，这种混合式接收电路要比欧系的简单，但显然其的分辨率和作用要远比欧系的差了。