對于一些沒有接觸過這個行業(yè)的人，在選購電機或編碼器時，會有這樣的疑問：電機為什么要安裝編碼器？小D解釋說編碼器是個信號傳感器，將電機的運行狀態(tài)實時傳送給電機控制器，實現(xiàn)電機的調(diào)速、啟停。今天，我們就借這個話題聊聊電機常用的編碼器。
編碼器基本分類
編碼器是一個機械與電子緊密結(jié)合的精 密測量器件，將信號或數(shù)據(jù)進行編碼、轉(zhuǎn)換，用以通訊、傳輸和存儲的信號數(shù)據(jù)。按照不同的特征，編碼器分類情況如下：
● 碼盤和碼尺。直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的編碼器稱為碼尺，角位移轉(zhuǎn)換成電信的為碼盤。
● 增量型編碼器。提供位置、角度和圈數(shù)等信息，以每圈脈沖數(shù)定義分別率。
● 絶對值型編碼器。以角度增量的方式提供位置、角度和圈數(shù)等信息，每個角度增量賦予唯 一的編碼。
●混合式絶對值編碼器?；旌鲜浇~對值編碼器輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有絶對信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
增量式和絶對式編碼器的區(qū)別
增量式編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性電信號，電信號再轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，脈沖的個數(shù)表示位移的大??；絶對式編碼器中，每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，表示的值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。
使用增量編碼器時，位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量確定的，而絶對值型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里，每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯 一的； 因此，當電源斷開時，絶對型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當前的、有效的。
編碼器選型時應(yīng)確定的參數(shù)
● 安裝尺寸、出線方式及防護。包括兩方面：定位止口、軸徑、安裝孔位、電纜出線方式。安裝空間體積;工作環(huán)境防護等級是否滿足要求。
● 分辨率。編碼器工作時每圈輸出的脈沖數(shù)。
● 編碼器輸出電氣接口。常見的有推拉輸出型、電壓輸出、集電極開路、線驅(qū)動輸出型。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
電機常用的編碼器
●增量型編碼器
直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。A、B兩組脈沖相位差90o，可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向；Z相每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準點定位。其優(yōu)點：原理構(gòu)造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。缺點：無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絶對位置信息。
●絶對值型編碼器
直接輸出數(shù)字量的傳感器，傳感器圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤的一側(cè)是光源，另一側(cè)對應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當碼盤處于不同位置時，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號，形成二進制數(shù)。
這種編碼器的特點是不要計數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個固定的與位置相對應(yīng)的數(shù)字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對于一個具有 N位二進制分辨率的編碼器，其碼盤要有N條碼道。目前國內(nèi)已有16位的絶對編碼器產(chǎn)品。
編碼器常見故障
1、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2、編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率高，維修中經(jīng)常遇到，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不好，這時需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過低，通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需檢修電源或更換電纜。
4、絕 對式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的警報，這時需更換電池，如果參考點位置記憶丟失，還須執(zhí)行重回參考點操作。
5、編碼器電纜屏 蔽線未接或脫落：這會引入干擾信號，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準確性，要保證屏 蔽線可靠的焊 接及接地。
6、編碼器安裝松動：這種故障會影響位置控制精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚至剛一開機即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過載警報，請?zhí)貏e注意。
7、光柵污染這會使信號輸出幅度下降，要用脫脂棉沾無水酒精輕輕擦除油污。
