omron歐姆龍旋轉編碼器E6C2-C工作原理

omron歐姆龍旋轉編碼器E6C2-C工作原理

增量型

外徑：φ50

分辨率（最大）：2,000P/R

IP64 （采用密封軸承提高防油性）

導線可橫向拉出、向后拉出（導線斜拉出方式）

增量式旋轉編碼器是一種通過檢測旋轉運動并將其轉換為脈沖信號輸出的傳感器，廣泛應用于速度測量、位置反饋和運動控制等領域。其工作原理基于光電或磁電轉換技術，以下從核心結構、信號生成、方向判斷、計數與定位等方面展開詳細介紹：

核心結構與信號生成

增量式旋轉編碼器主要由以下幾部分組成：

碼盤（光柵或磁柵）

光柵碼盤：由透明和不透明的刻線組成，通常為玻璃或塑料材質。刻線間距決定了編碼器的分辨率（每轉脈沖數，PPR）。

磁柵碼盤：由交替排列的N極和S極磁極組成，通過磁傳感器檢測磁場變化。

光源與傳感器

光電式：光源（如LED）發出光線，穿過碼盤刻線后被光敏元件（如光敏二極管）接收，產生電信號。

磁電式：磁傳感器（如霍爾元件）檢測磁柵的磁場變化，輸出模擬或數字信號。

信號處理電路

將傳感器輸出的模擬信號轉換為數字脈沖信號，并進行整形、濾波等處理，確保信號的穩定性和可靠性。

脈沖信號生成

當編碼器軸旋轉時，碼盤隨之轉動，光源與傳感器之間的光路或磁場發生變化，產生脈沖信號：

A相與B相信號：

碼盤上的刻線或磁極以一定間距排列，旋轉時產生兩組相位差為90°的脈沖信號（A相和B相）。

例如，當碼盤順時針旋轉時，A相信號超前B相信號90°；逆時針旋轉時，B相信號超前A相信號90°。

Z相信號（零位信號）：

碼盤上通常有一個單獨的刻線或磁極，每旋轉一圈產生一個Z相脈沖，用于定位參考點或消除累計誤差。

旋轉方向判斷

通過檢測A相和B相信號的相位關系，可以判斷旋轉方向：

正轉（順時針）：A相信號超前B相信號90°。

反轉（逆時針）：B相信號超前A相信號90°。

歐姆龍旋轉編碼器型號列舉

E6B2-P

E6A2-C

E6B2-C

E6C2-C

E6C3-C

E6D-C

E6F-C

E6H-C

E6HZ-C

實現方式：

使用硬件電路（如D觸發器或異或門）或軟件算法（如微控制器編程）對A、B相信號進行相位比較。

脈沖計數與位置測量

通過計數A相或B相信號的脈沖數量，可以計算旋轉角度或位移量：

計算公式：

旋轉角度 = （脈沖數 / PPR） × 360°

例如，若編碼器分辨率為1000 PPR，計數到500個脈沖時，旋轉角度為180°。

倍頻技術：

利用A相和B相信號的上升沿和下降沿，可將分辨率提高4倍（4倍頻）。

例如，1000 PPR的編碼器通過4倍頻后，分辨率可達4000 PPR。

增量式旋轉編碼器的優缺點

優點：

結構簡單：成本低，易于實現。

抗干擾能力強：脈沖信號對噪聲不敏感，適合長距離傳輸。

高速響應：可實時輸出旋轉信息，適用于高速運動控制。

缺點：

斷電后位置丟失：無法直接輸出絕對位置信息，需結合參考點或電池備份。

累計誤差：長時間運行后，脈沖計數可能產生誤差，需定期校準。

omron歐姆龍旋轉編碼器E6C2-C工作原理