編碼器(Encoder)是一種用于測量物理運動的裝置,將機械位移轉化電子信號的一套系統或裝置,稱為編碼器。編碼器主要由基座、編碼輪、編碼器蓋和同軸軸承等四個零部件組成。編碼器的應用被廣泛運用于各種機器人,數控機床,醫療設備、應急設備、印刷機械、汽車行業的ABS(防抱死)制動系統等領域。其中,電機編碼器是一種用于測量電機轉速、轉向、位置等參數的裝置。
根據編碼器的工作原理和應用領域,可將編碼器分為兩類:絕對型編碼器和增量型編碼器。
可以直接讀取帶有固定位移的值,無需重復搜索整個測量范圍,即可確定位置或角度值。絕對型編碼器的精度和可靠性高,但價格相對較高。
通過計算兩個反饋導線之間脈沖信號的數量來計算位移。增量型編碼器價格相對較低,但需要進行校準,適用于小型機器人和一些精度要求不高的設備。
編碼器的工作原理基于脈沖信號的測量。編碼器將機器部件的運動轉換為數字信號,返回給控制器進行處理。當光電傳感器或磁傳感器掃描編碼器盤的刻度時,會產生脈沖信號。一旦加設在機械上的編碼器轉一圈,電路中輸出的脈沖數量和方向將產生相應的變化。
編碼器主要應用于精密設備和機器人系統中,可用于電機控制、定位和反饋控制等方面。比如,用于光纖互換機器人的編碼器需要有高精度和快速響應的特征,這有助于提高機器人的精度和速度。
將編碼器的性能分為以下三類:
讀出誤差率、輸出電平特性、脈沖寬度、脈沖頻率等。
重復性、周期性誤差、溫度漂移等。
抗干擾能力、工作溫度范圍等。
精度高,可實現微小的運動控制和精確的位置反饋。
具有良好的重復性和穩定性。
可靠性高,適用于長時間高精度工作的環境。
價格相對較高。
不可避免地受到一些外界干擾,如溫度、磁場、振動等因素的影響。
編碼器的精度越高,越能反映物體的真實位移和旋轉。因此,編碼器的精度是關鍵技術之一。
編碼器需要在人工干擾和環境噪聲等外界干擾因素的影響下保持穩定的工作狀態。
將編碼器與其他傳感器(例如,壓力傳感器、力傳感器等)集成可提高異構信息的收集、處理和傳輸的能力,使編碼器在更多的應用場景下得以適應。
總之,編碼器作為一種非常重要的裝置,廣泛用于各種數控機床、機器人、自動化生產線等領域的裝置中。通過不斷的技術發展和創新,相信未來編碼器將更加精密、耐用和多樣化。