光电编码器是一种能够将位置、速度和加速度等物理量转换成数字电信号的装置,广泛应用于汽车、印刷、医疗、机器人等领域。它由光电测量元件和信号处理电路两部分组成,其中光电测量元件包括定位码盘、光电测量头、磁头、激光测距等,信号处理电路则主要负责将测量得到的物理量转换成数字电信号。
绝对式光电编码器能够对角度位置的改变进行高精度的测量,并且能够保留机械转子角度位置的信息。它由光电扫描器和定位码盘组成,定位码盘上的编码信息采用 Gray 码、二进制码和格雷码等多种编码方式。当光电扫描器从定位码盘上移动时,能够实时检测到光电信号的变化,从而得知机械转子的位置信息,且不需要额外的校准操作。
增量式光电编码器与绝对式光电编码器的最大差别在于,增量式光电编码器只能够测量出机械转子的相对运动而无法得知其绝对位置。因此,在使用增量式光电编码器时,需要在初始位置上进行校准。它由光电扫描器、相距一定距离的两个扫描头以及虚拟零点位置信号等组成。当机械转子旋转时,光电扫描器能够分别探测到两个扫描头扫描盘上的信号,通过特定算法能够推算出机械转子的相对运动。
对于一些对位置精度要求不高,主要需要速度和加速度控制的领域,使用增量式光电编码器会更加合适,因为其测量速度快、价格低廉、易于维护。比如,自行车、机床、印刷业等。
光电编码器是一种广泛应用于工业领域的转动检测装置,它可以将每一个旋转的角度转换为数字信号,并且进行精确的测量。其中,绝对式和增量式是光电编码器中最常用的两种类型。本文将探讨这两种光电编码器的工作原理,以及它们的应用领域和优缺点。
绝对式光电编码器是一种具有高精度、高分辨率、高灵敏度和高可靠性的转动角度检测器。其工作原理是利用一个或多个编码轮以及相应的光电元件,将每一个旋转的角度映射成一个唯一的数字编码。相较于增量式光电编码器,绝对式光电编码器不需要进行初始化,即无需在开机时将编码器转到一个预定的位置,就可以获得准确的旋转角度值。
绝对式光电编码器主要应用于需要对角度进行高精度测量的领域,比如机床、数字仪表、轨道交通设备、印刷机械、无人机、航空航天仪器等。它们可以提高生产效率、减少误差,保证生产质量。
绝对式光电编码器的主要优点在于其高精度、高分辨率和高灵敏度。此外,由于其具有自校准功能,所以几乎不需要进行过多的校正或维护。然而,绝对式光电编码器的成本通常较高,且在旋转速度较高时,容易产生读取误差。
增量式光电编码器是一种通过计算旋转角度的位移量来计算旋转角度的转动角度检测器。该编码器包括两个模块:一个光电检测器和一个光电编码盘。编码盘可通过修改光透过率和遮挡度使光电检测器产生比较信号,从而反映出旋转角度的变化。
增量式光电编码器的主要应用领域是测量旋转轴所旋转的角度,比如说水平和垂直测量领域、步进电机和电机控制系统、自动控制和机器人等。它们能够准确地监测和报告角度速度和位置变化,因而在工业生产和业务流程中得到广泛应用。
相较于绝对式光电编码器,增量式光电编码器的优势在于除成本较低外,能够处理较高的旋转速度和频率。然而,增量式光电编码器的主要缺点在于需要进行初始化以获取初始位置值,且在断电或停滞时,没有办法恢复其精度。
绝对式光电编码器和增量式光电编码器都是旋转角度检测器,但是它们的工作原理不同,应用领域也不同。绝对式光电编码器可将旋转角度映射到一个唯一的数字编码,并具有高精度和高分辨率。增量式光电编码器则可计算旋转角度的位移量,并且能够处理较高的旋转速度和频率,其成本也相较于绝对式光电编码器较低。
选择哪一种光电编码器取决于其应用领域和精度要求,以及使用环境和经济预算等因素。对于高精度、低速旋转和高价值的应用领域,绝对式光电编码器是首选;对于需要处理高速旋转和频率的应用领域,或者经济预算较为有限的应用领域,增量式光电编码器则是更为适合的选择。
绝对式光电编码器和增量式光电编码器都是精密的旋转角度检测器,它们在不同的应用领域具有不同的优缺点。通过对比这两种光电编码器的工作原理、应用领域和优缺点,我们可以选择适合自己应用场景的光电编码器,以获得最优效果。