编码器是一种用于将机械运动转换为数字信号的设备。它将旋转角度或直线位移转换为脉冲信号,以便于计算机或其他数字电路进行处理。通常,编码器可以分为绝对编码器和增量编码器两种。
在绝对编码器中,每个位置均有一个唯一的编码。因此,通过读取编码器输出的数字信号,可以确定物体在什么位置上。而在增量编码器中,每个位置都有一个相对于前一个位置的增量值,因此需要存储一个初始位置来计算物体当前位置。
编码器广泛应用于各种领域,如机床、机器人、印刷、医疗设备等。在机床中,编码器用于确定工具相对于工件的位置和运动速度,使机器人能够执行准确的加工操作。在机器人中,编码器用于监测机器人的位置和运动,并提供反馈控制信号,以确保机器人能够准确地执行任务。在印刷中,编码器用于调整印刷设备的位置和速度,以确保印刷的准确性和质量。在医疗设备中,编码器用于监测患者的生命体征和药剂的输送。
编码器的工作原理是将机械运动转换为脉冲信号。对于绝对编码器,每个位置均有一个唯一的编码,当编码器旋转到特定角度时,输出的数字信号就能唯一地标识该位置。对于增量编码器,每个位置都有一个相对于前一个位置的增量值,需要一个初始位置来计算物体当前位置。在编码器内部,通常采用编码盘和光电传感器的组合来实现机械运动到数字信号的转换。当编码盘旋转或移动时,光电传感器检测到光电信号的变化,将其转换为脉冲信号输出。
编码器的相关参数包括分辨率、线数、电气接口类型、结构类型等。其中,分辨率是指编码器输出信号改变一次所对应的角度或距离。分辨率越高,编码器的精度越高。线数是指编码器输出信号的脉冲数,通常同时给出A相和B相两路信号,以便于计算编号器的运动方向和速度。电气接口类型根据不同的应用需要选择,如TTL、RS422、SSI等。结构类型基本上可以分为两种,中空轴和不中空轴,根据应用场景的不同选择不同的编码器类型。