编码器是一种机电设备,主要用于把机械位移转换为数字信号,以实现运动控制和位置测量的功能。它广泛应用于制造业、自动化设备、机器人、轨道交通等领域,是现代工业自动化所必需的重要部件。
编码器的工作原理发光器件、检测器及信号处理电路等组成。它将机械位移转换成脉冲信号输出,一般采用光电读取原理。编码盘上刻有许多槽和窗口,当编码器旋转时,光线经过窗口照射到检测器上,由此产生脉冲信号,通常称为a、b、z三路信号。a、b两路相位差90°,可实现方向识别;z路信号表示参考位置,用于重载后的恢复。通过译码和计数,可以确定机械位移和速度。
编码器的分类根据不同的测量方法,编码器可分为增量式编码器和绝对式编码器两种。
增量式编码器的输出信号与旋转角度有直接的关系,可用于测量转角位移和转速等,但不能确定绝对位置。
绝对式编码器在编码盘上用不同码制表示不同位置,可以测量和确定机械轴线的绝对位置和方向,具有较高的精度和重复性。但绝对式编码器比较昂贵,维护也比较困难。
编码器的应用编码器广泛应用于机器人、印刷机械、数控机床、轨道交通、电子工业、食品包装、医疗器械等行业,在机器人行业中,编码器常常用于旋转广域关节(oaj)、旋转肩关节(osj)、旋转腕关节或者用于机器人的世界坐标系。在全球定位系统(gps)中,编码器可以精确地确定车辆或者移动节点的位置。
编码器的选型在选型时需要注意以下几点:
根据具体应用场合选择适当的测量范围。
需要根据控制器支持的信号进行匹配。
湿度、防护等级等要求进行选择。
根据具体测量要求选定精度等级。
根据应用要求选择耐摩擦、耐腐蚀等性能较好的编码器。
编码器的维护编码器的维护包括定期清洗、防尘、防潮、定期校准以及记录零位等多个方面,避免机械干扰和电磁干扰。
编码器的发展趋势随着科技不断发展,现代编码器的应用越来越广泛,其结构,材料和测量精度得到了显著的提高。未来,编码器的研究方向主要是便携式小型化,低功耗,开发出适用于更高速度、更环保方式的传动方式以及具有网络传输功能的编码器。