什么是编码器？
什么是编码器？
编码器是将位置变化转换为电信号并输出的装置。
被测量的对象是旋转角度和线性位移；测量旋转角度的编码器称为旋转编码器，测量线性位移的编码器称为线性编码器。
测量位置变化的方法可分为增量法和绝对法。一般采用光、磁力、电磁感应等进行测量。
编码器使用
编码器主要用于使用电机的机器。其中，使用编码器的典型电机是步进电机和伺服电机。
1. 步进电机
步进电机是利用脉冲信号可以精确控制转速和旋转角度的电机。
施加到电机上的脉冲间隔和脉冲信号数量决定了电机的旋转角度和速度，从而实现精确定位。主要用于生产现场。
有两种类型：不使用编码器且无反馈控制的开环方法，以及使用编码器进行反馈控制的闭环方法。
开环系统的系统比闭环系统更简单，但始终施加最大电流以防止“失步”，即无法跟随脉冲速度。
2、伺服电机
伺服电机是一种具有精确控制各控制的行程距离和旋转角度的机构，以保持连续直线运动或旋转运动的恒定速度的电机。
它由三件套组成：编码器、无刷交流电机或直流电机、伺服放大器（驱动器），但目前交流电机是主流。此外，所使用的机器包括那些需要精确运动控制的机器。具体包括工业机器人、汽车、电梯、无人导引车等。特别是在工厂中使用。
选择编码器时，请考虑测量精度、分辨率、响应时间、尺寸和形状、抗振动和冲击的耐久性以及对操作环境的防护。
编码器原理
编码器根据检测方式分为光学式、磁式和电磁感应式。
1. 光电编码器
可以通过将光照射到安装在旋转轴上的等间隔孔的旋转圆盘上并检测光穿过孔的周期来测量位移。光由于对机器影响很小，所以一般被广泛使用。
另外，根据输出信号，光学编码器可分为增量型和绝对型两种。我们将解释每种方法。
- 增量法
增量法是一种通过测量光穿过旋转圆盘上的孔的次数来测量位置位移的方法。 - 绝对法 绝对
法是指将绝对位置信号分配给旋转圆盘的各孔，通过检测该信号来测量位置位移的方法。
2. 磁性编码器
利用附在旋转轴上的磁铁的旋转和磁场波动来测量位移。
3、电磁感应编码器
通过检测安装在旋转轴周围的线圈中产生的电磁感应来测量位移。
其他编码器信息
1. 编码器分辨率
编码器分辨率是指旋转编码器旋转一圈时输出的脉冲数。分辨率的单位是“脉冲数/转数”，为了提高分辨率，需要增加每转的脉冲输入数。
通过选择高分辨率编码器，可以大大提高需要更精确控制的机器人和机床的角度控制能力。
2.编码器与伺服放大器之间的通信
编码器与伺服放大器之间的通讯方式有两种：无刷交流电机或直流电机、并行传输方式、串行传输方式。
- 并行传输方式（英文：parallel communications）
将旋转编码器输出的A、B、Z脉冲并行传输的方式，也称为并行传输方式。 - 串行通讯法（英文：serial communications）以
串行方式传输位置数据的方法，也称为串行传输法。
串行传输方式比脉冲传输方式需要更少的布线，并且不易发生错位。因此，最近高分辨率编码器越来越多地使用串行传输方法。
3. 编码器使用示例
提高电机控制的效率
编码器用于防止失步，即无法跟随步进电机的脉冲响应，但最近的趋势是它们经常用于提高电机控制的效率。
在没有编码器的开环控制情况下，通常即使在电机不旋转时也保持励磁电流流向电机以防止故障，并保持流向电机的最大电流以防止失步。然而，在这种情况下，即使当电机停止或电机处于低负载时，电流也可能不必要地流动。
因此，通过使用编码器根据负载对电机进行详细的闭环控制，可以抑制电流并提高整个系统的效率。即使在 EV（电动汽车）中，使用电机降低电流消耗也与更长的行驶距离密切相关，因此正在考虑使用编码器提高效率。
让编码器变得更小、更薄
到目前为止，编码器都具有离散的内部组件，需要电路板来安装它们并创建一个系统。然而，近年来，引入了将光接收元件、LED等发光元件和外围电路组合到单个IC中的反射型编码器IC，并且装置变得更小、更薄。
通过该IC和反射狭缝板可以实现编码器功能。反射式编码器 IC 开始用于超紧凑型执行器，如线性编码器和小型机器人。