光電編碼器原理及應用電路

1.光電編碼器原理

     光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是目前應用最多的傳 感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤 與電動機同速旋轉，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如圖1所示；通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映 當前電動機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤還可提供相位相差90度的脈沖信號。

根據檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。

1.1增量式編碼器

      增 量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90度的脈沖信號，Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。 它的優點是原理構造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。

1.2絕對式編碼器

      絕對編碼器是直接輸出數字量的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區相間組成，相鄰碼道的扇區數目是雙倍關系，碼 盤上的碼道數就是它的二進制數碼的位數，在碼盤的一側是光源，另一側對應每一碼道有一光敏元件；當碼盤處于不同位置時，各光敏元件根據受光照與否轉換出相 應的電平信號，形成二進制數。這種編碼器的特點是不要計數器，在轉軸的任意位置都可讀出一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高， 對于一個具有N位二進制分辨率的編碼器，其碼盤必須有N條碼道。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。

     絕對式編碼器是利用自然二進制或循環二進制 （葛萊碼）方式進行光電轉換的。絕對式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形，絕對編碼器可有若干編碼，根據讀出碼盤上的編碼， 檢測絕對位置。編碼的設計可采用二進制碼、循環碼、二進制補碼等。它的特點是：

1.2.1可以直接讀出角度坐標的絕對值；

1.2.2沒有累積誤差；

1.2.3電源切除后位置信息不會丟失。但是分辨率是由二進制的位數來決定的，也就是說精度取決于位數，目前有10位、14位等多種。

1.3混合式絕對值編碼器

混合式絕對值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有絕對信息功能；另一組則*同增量式編碼器的輸出信息。

    光電編碼器是一種角度（角速度）檢測裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉換原理轉換成相應的電脈沖或數字量，具有體積小，精度高，工作可靠,接口數字化等優點。它廣泛應用于數控機床、回轉臺、伺服傳動、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。

倍加福編碼器常用型號：

倍加福編碼器ENI58IL-S10CA5-1024UD1-RC1

倍加福編碼器PVM58N-032AGR0BN-1213

倍加福編碼器RHI90N-0HAAA61N-01024

倍加福編碼器RHI58N-0AAK1R6XN-01000

倍加福編碼器RVI50N-09BK0A3TN-00090        

倍加福編碼器10-35633_A-1200

倍加福編碼器RVI58N-032AAR66N-2500

倍加福編碼器10-11631_R-2500

倍加福編碼器RSI58N-02AAAR66N-05000

倍加福編碼器ENA58IL-R10DA5-1516B16-AC2

倍加福編碼器RHI90N-0HAK1R61N-01000

倍加福編碼器RHI90N-0NAK1R66N-01024

倍加福編碼器RHI58N-0AAK1R66N-05000

倍加福編碼器121608   PVI58N-011K1R61N-01024

倍加福編碼器ENA58IL-R12DA5-0013B17-RH2

倍加福編碼器PVS58N-022AGR0BN-0013

倍加福編碼器RVI50N-09BK0A3TN-01500        

倍加福編碼器10-11631IA-1024

倍加福編碼器ASM58N-F2AK1RKBN-1213

倍加福編碼器RSI58N-02AAAR66N-01024

倍加福編碼器RVI50N-09BK0A3TN-00060        

倍加福編碼器PVM58N-011AGROBN-1213

倍加福編碼器RVI50N-09BK0A3TN-02500        

倍加福編碼器AVS58N-032K1RHGN-0016

倍加福編碼器SJ30-A2DC24V200MA

倍加福編碼器ASM58N-F2AK1RKBN-1212

倍加福編碼器10-11331 A-600

倍加福編碼器AVS58N-011AARHGN-0012

倍加福編碼器ENI58IL-H10BA5-0360UD1-RC1

倍加福編碼器ENA58IL-R10DA7-0013B17-ABP

倍加福編碼器FVM58N-032K2R3GN-1213

倍加福編碼器RVI50P-09BALA3TN-00100        

倍加福編碼器RVI50P-09BAAA3TN-00100