增量式和绝对式编码器有什么区别?

2024-10-22 09:57

增量式和绝对式编码器介绍

在现代工业自动化控制中,编码器是一种必不可少的装置,其主要作用是将转子的位置信息转换为数字或模拟信号输出以供PLC或其他设备使用。

增量式编码器和绝对式编码器是常用的两种编码器,虽然它们都能完成转子位置信息转换,但在工作原理、适用场景等方面有所不同。

增量式编码器的工作原理

增量式编码器通过在转子轴上安装两个光栅传感器来记数。为了产生序列脉冲,齿轮轴与光栅透镜轴之间的链接的槽必须包含等量的齿。

增量式编码器的输出信号包括两个频道,每个频道有一个正方向脉冲和一个反方向脉冲。编码器最初以零电平开始,每个脉冲会将该电平向上或向下“积累”,这样就可以确定旋转方向和位置。

绝对式编码器的工作原理

绝对式编码器利用一个圆盘,该圆盘上存在光栅编码和码盘移位装置。光栅编码安装在固定测量体上,当转动圆盘时,码盘移位装置作为一个解码器可以直接的解析出当前的位置信息。

绝对式编码器是非常准确的,因为在转动时不需要对“相对”位置进行测量,而是直接获得当前位置。但由于硬件的复杂性和成本昂贵,它们一般不适用于低成本和无需高度精度的应用。

增量式编码器和绝对式编码器的区别

总的来说,增量式编码器和绝对式编码器之间的差异主要在于:增量式编码器需要进行相对测量,因此即使出现失步和电子干扰等现象,也可以通过重置从头开始测量。而绝对式编码器不需要进行相对测量,因此即使出现失步也不必从头开始测量。

另外,增量式编码器通常比绝对式编码器更便宜,并且它们可以与简化的采集系统一起使用,这些系统可以仅记录脉冲数量,并在处理过程中计算位置信息。而绝对式编码器需要更复杂的解码电路,成本更高。

编码器是一种用于测量和记录物理量的设备,它能将物理量转换成数字信号,用来控制电机和机器运动。在机械加工、控制和自动化等领域,编码器被广泛应用,以提高工作效率和精度。

什么是增量式编码器?

增量式编码器通过测量旋转运动的相对位移而工作。当旋转轴转动时,编码器会输出一个矩形波信号(如图1所示),波形的每一个上升沿和下降沿表示轴的转动一度,因此,可以通过计算输出脉冲数来确定旋转角度。增量式编码器可以很容易地安装和管理,通常用于测量转速和转角,因此被广泛应用于机床和工业自动化设备中。

什么是绝对式编码器?

绝对式编码器通过唯一的编码方式来确定它的具体位置。它们使用二进制代码或格雷码来编码位置信息,具有输出码盘的位置指示(如图2)。绝对式编码器比增量式编码器更为精确,能够提供更准确的位置测量和控制。它们通常用于需要高精度测量的机器人、精密制造和测量设备上。

增量式编码器和绝对式编码器有什么区别?

虽然增量式编码器和绝对式编码器都是用于测量和记录物理量的设备,但它们的工作原理和应用场合不同。

首先,它们的最大区别在于,增量式编码器只能测量相对位移,而绝对式编码器能够测量绝对位置。这意味着增量式编码器需要一个初始位置来测量目标位置,而绝对式编码器不需要。

其次,增量式编码器通常只需要两个信号线,而绝对式编码器需要比增量式编码器更多的信号线。在同等性能的情况下,绝对式编码器的成本通常更高。

最后,它们的应用场合也不同。增量式编码器通常用于测量移动方向、速度和加速度,而绝对式编码器常用于需要高精度测量的领域,如机器人、精密制造和测量设备。

哪种编码器适合您的应用?

要选择适合自己应用的编码器,需要考虑许多因素,包括:精度、测量范围、环境条件、通讯协议、现有设备和成本等方面。

如果您需要在一个相对小的范围内测量运动,那么增量式编码器可能是您的最佳选择。它们的成本较低,可以在较广泛的应用领域使用。

而如果您需要在大范围内进行准确的位置测量,例如测量机器人的关节位置,那么您应该选择绝对式编码器。虽然它们的成本较高,但它们能够提供更为精确的测量数据。

最后,无论您选择哪种编码器,我们建议您选择一个可靠的供应商,以确保编码器的质量和稳定性。

总结

增量式编码器和绝对式编码器是两种应用广泛的测量设备,它们在测量原理、应用场合和成本方面存在一定的差异。选择哪种编码器依赖于您的具体应用需求,我们建议您选择一个可信赖的供应商来提供高质量和稳定的编码器。