ENX角度編碼器

ENX角度編碼器

概述

編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。

       編碼器很容易的測出位置和速度。當在機器人身上連接上輪子（或通過齒輪傳動角度傳感器來移動機器人）時，可以依據旋轉的角度和輪子圓周數來推斷機器人移動的距離。然后就可以把距離轉換成速度，你也可以用它除以所用時間。實際上，計算距離的基本方程式為：

距離=速度×時間

由此可以得到：

速度=距離/時間

工作原理

絕對式編碼器：APC

增量脈沖編碼器：SPC

       編碼器圖冊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(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相脈沖以代言零位參考位。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，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*小，抗干擾*優，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。

分類

      按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。

功能應用

角度編碼器應用場合:

       ENX系列傾角，角度傳感器，距離傳感器，加速度傳感器，以及測量方位用的數字羅盤，電子羅盤和陀螺儀已經廣泛的應用應用于石油，煤炭，鋼鐵，船舶，隧道，醫療設備，大壩，機械，物探儀器，地質，巖土，石油，礦山，管道，測斜導管，鐵路、港口、水利、高層建筑，墻洞，礦井、隧道、船塢、抗滑樁和板樁，煤礦，動態沖擊實驗，地質，衛星GPS系統，風水，越野車，航海，實驗儀器,數字水平儀，醫療，機械調平，角度測量和監視，汽車，起重機械運動檢測,康復系統,生物工程系統,虛擬現實、現實放大,體育,慣性導航系統，人體姿態測量工業機械，摩托車陀螺儀，光纖，制導，平衡，導向，方向測量，動態跟蹤，捷聯，慣性，導航，方位角，角速度，速率，機械，爆轉，測量等行業。

典型應用場合：

- 地理: 山體滑坡，雪崩.

- 民用: 大壩，建筑，橋梁，玩具，報警，運輸

- 工業：吊車，吊架，收割機，起重機，稱重系統的傾斜補償，瀝青機．鋪路機等。

- 火車：高速列車轉向架和客車車廂的傾斜測量

- 海事：縱傾和橫滾控制，油輪控制，天線位置控制。

- 鉆井：精確鉆井傾斜控制。

- 機械：傾斜控制，大型機械對準控制，彎曲控制，起重機

- 軍用：火炮和雷達調整，初始位置控制，導航系統，著陸平臺控制。

常見問題

1、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現故障，

編碼器導致其不能產生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內部器件。

2、編碼器連接電纜故障：這種故障出現的幾率 很小，維修中經常遇到，應是優先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時需更換電纜或接頭。還應特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。

3、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過低， 通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需檢修電源或更換電纜。

4、絕對式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，

編碼器這時需更換電池，如果參考點位置記憶丟失，還須執行重回參考點操作。

5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會引入干擾信號，使波形不穩定，影響通信的準確性，必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。

6、編碼器安裝松動：這種故障會影響位置控制 精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚至剛一開機即產生伺服系統過載報警，請特別注意。

7、光柵污染 這會使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾無水酒精輕輕擦除油污。