编码器增量式和绝对式的区别以及应用场景分析

2024-10-26 09:15

了解编码器

编码器作为现代工业中常用的一种传感器,主要负责将机械运动转化为电信号输出。它的应用范围非常广泛,从智能手机陀螺仪、机器人关节角度感测到汽车气缸转速监测,编码器无处不在。

增量式编码器

增量式编码器是通过不断累加方式来得到当前位置的。它在进行旋转的时候,可以输出不同脉冲的数量和方向来反映此时机器部件的移动方向和位移距离。增量式编码器的输出信号有两种,即A相和B相极性相反的脉冲信号,以及Z相脉冲信号。而且通常情况下,增量式编码器分为规定线数和不规定线数两种。

增量式编码器的优点在于其简单且可靠的结构,成本也比较低,同时由于其输出信号精确,因此很适合用于速度控制等对定位速度要求比较高的应用中。但是,由于增量式编码器不能用来做绝对位置检测,因此不适用于需要对初始位置进行精确定位的应用场景。

绝对式编码器

绝对式编码器可以根据机器部件的位置输出一个唯一的编码信号,用于直接确定当前位置信息。它的输出信号可以直接反映出机器的实际位置,而且不需要其他信号进行计算,时刻保持精确。目前常用的绝对式编码器通常分为磁性和光电两种类型,其中磁性绝对编码器的测量范围较小,不超过360度,而光电绝对编码器可以进行更大范围的角度测量。

相较于增量式编码器,绝对式编码器的主要优势在于其精度高且输出定位速度更快,同时在进行装配和维护方面也更加简单,可靠性也更高。应用到需要准确定位的自动化生产线、仪器设备、机器人等行业中。

应用场景分析

对于需要进行实时计算的应用,比如机器人的角度和位置控制,增量式编码器会比较适合。另外在一些需要控制速度和加速度的情况下,增量式编码器也会更适合。而对于一些精确性要求高的应用,比如自动化生产线的切割品质控制以及飞机的导航调整等场景下,绝对式编码器能够更快、更精确地对位置状态进行反馈,可帮助操作人员进行高效的过程控制。

编码器是一种将物理运动转换为数字信号的装置,它对于控制和测量系统中的准确度至关重要。常用于电力、工业机器人、检测、军事等领域。

编码器的分类

根据测量运动的方式,编码器可分为相对式编码器和绝对式编码器两种类型。两种编码器均可测量物体转动的角度和线性位移距离,并将转动和位移信息转换为数字信号。

什么是增量式编码器?

增量式编码器又称为相对式编码器,它将物理运动转换为方波电信号,通过计数器进行计数,将转动或线性移动的距离传递给一个系统。它的工作原理是产生一个输出线,当物理运动使输出线产生一个电压信号时,编码器输出一个脉冲。

增量式编码器的应用场景

增量式编码器可被应用于需要经常变化位置或角度的设备中。比如说在一些工业机器人上,他们必须知道自己当前的位置,所以就可以使用增量式编码器来进行测量,以便获取当前机器人的位置。其他应用场景包括石油开采和航空等领域。

什么是绝对式编码器?

与增量式编码器不同,绝对式编码器不需要参考点即可读取准确的位置信号。它还可以读取复杂旋转和线性运动,不需要进行位置重置。绝对式编码器将物理位移转换为数字信号,每个位置都有独特的数字码,可以准确地表示位置信息。

绝对式编码器的应用场景

绝对式编码器适用于需要精确位置反馈的应用,如自动控制机器人和航空航天应用。另外绝对式编码器还可以用于测量机器人末端执行器的姿态和位置,以较高的精度实现测量。

编码器的使用价值

编码器是控制和测量系统中不可或缺的组成部分,可以大大提高设备精度和准确性。采用编码器可减少设备维修的次数,保证生产效率和品质的稳定。它可以应用于各种工业领域,包括机器人自动化、航空航天、机械制造等领域。

如何选择编码器?

在选择编码器时,需要考虑哪种编码器类型最适合理想的应用场景。另外也应该考虑测量范围、精度和信号输出等因素。并且还应该了解到不同的品牌和型号在市场上的口碑和可用性,做出正确的选择。

结论

编码器是控制和测量系统中不可或缺的元件,其应用场景广泛,可以大幅提高设备精度和准确度。尽管增量式编码器和绝对式编码器都可以测量物体的角度和线性位置,但两者之间有巨大的不同之处。在选择编码器时,需要综合考虑多种因素,找到最适合的编码器类型,以满足不同行业应用的要求。