旋轉(zhuǎn)編碼器的核心是它提供信息的方式這就是編碼器引擎。編碼器引擎獲取位置和速度信息，然后提供發(fā)送到應(yīng)用程序的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型通過(guò)確定控制信息的方法進(jìn)行分類(lèi)。有兩大類(lèi)：
1、光電編碼器，遮罩和相控陣
2、磁性編碼器
磁性編碼器和光電編碼器收集信息方式的差異導(dǎo)致不同操作環(huán)境下的性能差異。了解磁性和光電編碼器的工作原理有助于確定哪種旋轉(zhuǎn)編碼器最適合您的應(yīng)用。
一、什么是光電編碼器？
光電編碼器是一種旋轉(zhuǎn)編碼器，當(dāng)光線穿過(guò)帶圖案的編碼器輪或盤(pán)時(shí)，它使用傳感器來(lái)識(shí)別位置變化。光電編碼器有四個(gè)組成部分：
1、一個(gè)光源（一個(gè)LED燈）
2、一個(gè)傳感器
3、可移動(dòng)磁盤(pán)
4、固定面罩
LED通過(guò)光電編碼器的一側(cè)發(fā)光。編碼器輪或盤(pán)上有一系列軌道，類(lèi)似于LP中的同心凹槽。對(duì)于光電編碼器磁盤(pán)上的每個(gè)軌道，掩模都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的軌道，并且沿著掩模中的軌道切割出稱(chēng)為窗口的小孔。隨著圓盤(pán)的移動(dòng)，遮罩上的不同窗口被覆蓋或打開(kāi)，顯示出光電編碼器的移動(dòng)和位置。旋轉(zhuǎn)中的每條弧線表示不同的位置，并具有不同的打開(kāi)/關(guān)閉窗口模式。面罩后面的傳感器識(shí)別光電編碼器的當(dāng)前模式。
每個(gè)傳感器代表光電編碼器的一個(gè)信號(hào)。一條軌道可以包含兩個(gè)傳感器，它們相互偏移以提供同時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)略有不同的信號(hào)。光電編碼器引擎可以使用這些偏移信號(hào)來(lái)確定更詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)信息，例如速度。第二個(gè)軌道可用于每轉(zhuǎn)提供一次索引脈沖，提供一種定向信號(hào)的方法。
與基本掩模光電編碼器相比，更可靠的表親是相控陣光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器。相控陣光電編碼器使用多個(gè)信號(hào)輸出進(jìn)行平均，以創(chuàng)建由引擎提供的單個(gè)信號(hào)。光電編碼器使用的這些多個(gè)信號(hào)稱(chēng)為陣列。通過(guò)使用平均值而不是單個(gè)讀數(shù)，相控陣光電編碼器具有更穩(wěn)定的信號(hào)，因此它們可以用于不太穩(wěn)定的環(huán)境，例如采礦或重型制造，在這些環(huán)境中振動(dòng)或沖擊可能會(huì)影響傳統(tǒng)的掩模光電編碼器。與傳統(tǒng)的掩模光電編碼器相比，它們?cè)诎惭b過(guò)程中對(duì)精度的要求較低。
二、磁性編碼器的磁力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)
一種磁性編碼器使用與光電編碼器相同的原理來(lái)確定位置，但它使用磁場(chǎng)而不是光來(lái)確定位置。使用磁性編碼器，一個(gè)大的磁化輪在一塊磁阻傳感器上旋轉(zhuǎn)。正如編碼輪或磁盤(pán)在掩模上旋轉(zhuǎn)以讓光線以可預(yù)測(cè)的模式通過(guò)一樣，編碼輪會(huì)根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度在傳感器中產(chǎn)生可預(yù)測(cè)的響應(yīng)。磁響應(yīng)通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)電路饋送。
車(chē)輪磁極上磁化極對(duì)的數(shù)量、傳感器的數(shù)量和電路類(lèi)型共同決定了磁性編碼器的分辨率。使用磁性作為產(chǎn)生信號(hào)的元素的關(guān)鍵是它不受非常苛刻的環(huán)境的影響包括灰塵、濕氣、極端溫度和沖擊。
三、光電編碼器的應(yīng)用
光電編碼器引擎可以非常精確，有些設(shè)計(jì)每轉(zhuǎn)可達(dá)到400萬(wàn)次計(jì)數(shù)。這使得一個(gè)光電編碼器從計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)和復(fù)印機(jī)等辦公設(shè)備到醫(yī)療設(shè)備，分辨率很重要的理想選擇。借助相控陣技術(shù)，光電編碼器越來(lái)越能夠在更惡劣的環(huán)境中運(yùn)行，這些環(huán)境需要兼顧耐用性和分辨率，例如起重機(jī)操作和自動(dòng)車(chē)輛引導(dǎo)。盡管如此，最?lèi)毫拥牟僮鳝h(huán)境可能需要磁性編碼器的物理耐用性。
