光电编码器工作原理及图例

　光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，是目前应用最多的传感器。一般的光电编码器主要由光栅盘和光电检测装置组成。在伺服系统中，由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转．经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理如图所示。通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90°的2个通道的光码输出，根据双通道光码的状态变化确定电机的转向。根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式3种。

编码器的工作原理：

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

扩展资料：

注意事项：

1、编码器本身故障：是指编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。

2、编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率 最高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。通常为编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。

3、编码器+5V电源下降：是指+5V电源过低， 通常不能低于475V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。

4、绝对式编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点 *** 作。

5、编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。

6、编码器安装松动：这种故障会影响位置控制 精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意。

7、光栅污染 这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾无水酒精轻轻擦除油污。

参考资料来源：百度百科——编码器

码盘的精度和刻度数是影响光电码盘精度的关键因素。光电码盘是一种测量旋转角度或线性位移的精密测量元件，由码盘和传感器两部分组成。其中，码盘的精度和刻度数是影响光电码盘精度的关键因素。刻度数越多，光电码盘的分辨率越高，精度也越高。而在机械加工中，码盘的制造难度随着刻度数的提高而增大，光电码盘的精度成本随着刻度数的增加而提高。

编码器一般与轴相联,编码器的脉冲量是固定的,在轴旋转的时候,编码器就会输出脉冲,PLC或计数器收到脉冲,根据轴转的速度不同时,在单位时间内收到的脉冲总量是不一样的,速度就表现在这里了,根据脉冲量与实际转的长度就可以算了真实的速度米/分钟

工作原理：由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

旋转方向：

增量式光电脉冲编码器可以通过比较A、B通道信号相位之间的关系来判定旋转方向，通常定义A相位超前B相位90度为顺时针转，B相位超前A相位90度为逆时针转，利用示波器可方便进行观测、判断。

拓展:1、光电增量编码器一般指内部有高精密玻璃光栅和检测元件组成 编码器旋转产生光的通断,光电元件转换成不同方向的双相脉冲或abz脉冲来进行位置检测。

2、光电式的增量编码器是性能最好的编码器,可以实现高线数1500线以上,最多可达10000线输出脉冲可达1mhz左右。

3、每转脉冲数少和旋转速度不高的增量编码器可能采用光电式,也可能采用其它更经济简单的检测原理

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