omron歐姆龍旋轉編碼器E6A2-C深度解析

omron歐姆龍旋轉編碼器E6A2-C深度解析

增量型旋轉編碼器是一種將旋轉的機械位移量轉換為電氣信號，并通過處理信號來檢測位置、速度等信息的傳感器。

工作原理

增量型旋轉編碼器通過內部兩個光敏接受管轉化其角度碼盤的時序和相位關系，得到角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負方向）。其直接利用光電轉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90°，從而可方便地判斷出旋轉方向；Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。

分類

單通道增量式編碼器：內部只有一對光電耦合器，只能產生一個脈沖序列。

AB相編碼器：內部有兩對光電耦合器，輸出相位差為90°的兩組脈沖序列。正轉和反轉時兩路脈沖的超前、滯后關系剛好相反，單片機可根據這一特性識別出轉軸旋轉的方向。若需提高測量精度，可采用4倍頻方式，即分別在A、B相波形的上升沿和下降沿計數，分辨率可提高4倍，但被測信號的最高頻率會相應降低。

三通道增量式編碼器：內部除了有雙通道增量式編碼器的兩對光電耦合器外，在脈沖碼盤的另外一個通道有1個透光段，每轉1圈，輸出1個脈沖，該脈沖稱為Z相零位脈沖，可用做系統清零信號或坐標的原點，以減少測量的積累誤差。

特點

價格與簡易性優勢：在接合數字電路特別是單片機后，增量式旋轉編碼器在角度測量和角速度測量方面較絕對式旋轉編碼器更具有廉價和簡易的優勢。

計數起點靈活：增量式編碼器轉軸旋轉時，有相應的脈沖輸出，其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減借助后部的判向電路和計數器來實現，計數起點可任意設定，可實現多圈無限累加和測量。

機械壽命長：原理構造簡單，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。

存在局限性：無法輸出軸轉動的絕對位置信息。

選型要點

分辨率：增量型旋轉編碼器有分辨率的差異，使用每圈產生的脈沖數來計量，數目從6到5400或更高，脈沖數越多，分辨率越高，這是選型的重要依據之一。

信號輸出：增量型編碼器通常有三路信號輸出（差分有六路信號）：A、B和Z，一般采用TTL電平，A脈沖在前，B脈沖在后，A、B脈沖相差90度，每圈發出一個Z脈沖，可作為參考機械零位，一般利用A超前B或B超前A進行判向。

采集數據設備適配：使用PLC采集數據，可選用高速計數模塊；使用工控機采集數據，可選用高速計數板卡；使用單片機采集數據，建議選用帶光電耦合器的輸入端口。

應用場景

電梯領域：電梯的速度調節和轎廂的位置控制都需要很精準的信號，編碼器可以在電梯控制上提供可靠精準的位置信號和速度信號，完成電梯的正常運轉。

矢量電機和伺服電機領域：矢量電機和伺服電機可以在很寬的范圍內進行速度、轉矩以及位置控制，都要依賴電機輸出軸上的編碼器。

工程機械領域：大型工程機械對可靠的速度和位置檢測的需求越來越高，尤其在重型車輛行業，編碼器廣泛用于電子轉向助力系統、車輛速度檢測器以及混合動力汽車。

工業自動化控制生產線領域：工廠的自動化生產線需要精確的速度和方向信息保證電機正常運行。

omron歐姆龍旋轉編碼器E6A2-C深度解析