增量式编码器是工业自动化领域常见的位置检测装置之一。它由信号发生器、涉及头、信号解码器和输出接口等部分组成,主要用于了解旋转角度或线性移动距离。相比于绝对式编码器,增量式编码器更为简单,因此更易于实现,价格也更低廉。
增量式编码器可以通过交替标记(如齿轮上的凸起部分)和槽的尺寸变化来确定位置和运动方向。传感器主要有两种方案:霍尔效应和光电式。霍尔效应传感器通过红外线LED和光敏元件检测旋转齿轮上凸起部分的透光情况。光电式传感器则有一个LED和一个接收机,LED照射到齿轮,被接收机检测。当凸起部分出现时,LED的光线被挡住,接收机无法接收到。因此,只要分析该信号的数量和方向,即可知道运动方向和位置。
与绝对式编码器相比,增量式编码器的优点是成本低、体积小、易于集成,动态响应速度高、输出稳定性好。此外,增量式编码器还可以与微处理器和数字信号处理器相结合,实现各种复杂的运动控制和测量应用。
而缺点是因为增量式编码器缺少绝对位置信息,对于长时间的运动或复杂的多轴控制来说,需要重新参考其基线位置,容易出现累积误差。此外,增量式编码器提供的是增量式输出,来测量相对位移,因此,需要在系统中配合增量积分器,计算绝对位置。
增量式编码器广泛应用于工业自动化控制领域,如机床控制、自动化物流、机器人控制等。另外,由于它易于实现、精度高,也被应用在一些民用领域,如汽车导航系统、电子游戏等。