Baumer堡盟增量式編碼器EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K 11246017工作原理

Baumer堡盟增量式編碼器EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K 11246017工作原理

增量式編碼器是一種通過將機械位移（旋轉或直線）轉換為周期性電信號，再通過計數脈沖個數實現位置、速度和方向測量的傳感器。

工作原理：信號生成與轉換

增量式編碼器通過檢測碼盤與傳感器之間的相對運動，將位移量轉換為電信號脈沖，其工作流程可分為三個階段：

碼盤旋轉或直線運動

碼盤結構：編碼器內部有一個刻有均勻分布條紋的碼盤（旋轉式為圓形，直線式為條形）。條紋可以是透光/遮光區域（光電式）或磁性區域（磁電式）。

運動觸發：當軸旋轉或直線運動時，碼盤隨之移動，條紋周期性遮擋或通過傳感器。

傳感器檢測信號變化

光電式編碼器：

光源：LED發出穩定光線。

光敏元件：光敏二極管或光敏晶體管檢測光線強度變化。

信號生成：碼盤條紋遮擋光線時，光敏元件輸出低電平；光線透過時輸出高電平，形成周期性方波信號。

磁電式編碼器：

磁性條紋：碼盤上刻有交替變化的磁極（N/S極）。

磁敏元件：霍爾傳感器或磁阻傳感器檢測磁場變化。

信號生成：磁極變化導致傳感器輸出電壓或電流周期性變化，經整形后得到方波信號。

編碼器型號列舉

EN580E.IL-SC10.GA1H1.01024.K   11245797

EN580E.IL-SC10.GA1H1.02048.K   11246016

EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K   11246017

EN580E.IL-SC10.GA1S1.01024.K    11246031

EN580E.IL-SC10.GA1T1.01024.K    11246018

EN580E.IL-SC10.GA1T1.02048.K    11246019

EN580E.IL-SC10.GA1T1.04096.K    11246030

信號處理與輸出

放大與整形：原始信號可能較弱或存在噪聲，需通過放大器增強信號強度，再經施密特觸發器整形為標準方波。

多相輸出：為判斷方向，編碼器通常輸出兩路正交信號（A相和B相），相位差90°。此外，每轉一圈輸出一個Z相脈沖（零位信號），用于基準定位。

關鍵信號解析：A相、B相與Z相

A相與B相：方向與位移測量

相位關系：A相和B相的方波信號相位差90°，通過比較兩相信號的相位順序可判斷旋轉方向。

正轉：A相超前B相90°（即A相上升沿觸發時，B相為低電平）。

反轉：B相超前A相90°（即B相上升沿觸發時，A相為低電平）。

位移計算：每檢測到一個脈沖上升沿或下降沿，計數器加1或減1，脈沖總數乘以分辨率（每轉脈沖數，PPR）即可得到位移量。

Z相：零位參考與誤差修正

功能：Z相脈沖每轉一圈輸出一次，用于標記碼盤的絕對零位。

應用場景：

系統啟動時：通過Z相脈沖初始化計數器，消除累計誤差。

斷電恢復后：重新校準位置，避免因斷電導致的位置丟失。

應用場景

工業自動化：數控機床主軸控制

需求：實時監測主軸轉速和位置，實現精密加工。

實現方式：

增量式編碼器安裝在主軸上，輸出A/B/Z相信號。

控制器通過計數脈沖數計算主軸位置，通過頻率法測量轉速。

Z相信號用于每刀加工后的位置校準，避免累計誤差。

機器人關節控制

需求：精確控制關節旋轉角度，實現柔性運動。

實現方式：

編碼器與減速機輸出軸同軸安裝，測量關節實際角度。

通過A/B相判向實現雙向運動控制，Z相信號用于初始位置校準。

電梯轎廂位置檢測

需求：實時監測轎廂位置，確保安全停靠。

實現方式：

編碼器安裝在曳引機軸上，通過鋼絲繩傳動測量轎廂位移。

控制器根據脈沖數計算樓層位置，Z相信號用于每層平層校準。

Baumer堡盟增量式編碼器EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K 11246017工作原理