Baumer堡盟增量式編碼器ITD 01 B14深度解析

Baumer堡盟增量式編碼器ITD 01 B14深度解析

核心定義與分類

增量式編碼器是一種通過將旋轉(zhuǎn)或直線位移轉(zhuǎn)換為周期性電信號(hào)，再經(jīng)計(jì)數(shù)脈沖實(shí)現(xiàn)位置、速度和方向測(cè)量的傳感器。其核心特點(diǎn)在于僅輸出相對(duì)位置變化，需依賴外部計(jì)數(shù)設(shè)備記錄脈沖數(shù)，斷電后位置信息丟失。

增量式編碼器：輸出脈沖信號(hào)，通過計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。

工作原理詳解

信號(hào)生成機(jī)制

編碼器內(nèi)部包含碼盤（刻有均勻分布的透光/遮光條紋或磁性條紋）和傳感器（光電或磁敏元件）。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)：

光電式：光源透過碼盤條紋照射光敏元件，產(chǎn)生明暗變化的電信號(hào)。

磁電式：磁性條紋通過磁敏元件（如霍爾傳感器）感應(yīng)磁場(chǎng)變化，生成電信號(hào)。

脈沖轉(zhuǎn)換與計(jì)數(shù)

電信號(hào)經(jīng)放大、整形后輸出為方波脈沖（如TTL或HTL信號(hào)），脈沖個(gè)數(shù)與位移量成正比。

通過計(jì)數(shù)器記錄脈沖數(shù)，計(jì)算位移大小（如旋轉(zhuǎn)角度或直線距離）。

方向與零位判斷

方向識(shí)別：輸出兩路正交脈沖（A相和B相），相位差90°。通過比較A、B相的相位關(guān)系（如A超前B為正轉(zhuǎn)，B超前A為反轉(zhuǎn)）判斷旋轉(zhuǎn)方向。

零位參考：每轉(zhuǎn)一圈輸出一個(gè)Z相脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位或消除累計(jì)誤差。

技術(shù)參數(shù)

技術(shù)數(shù)據(jù) – 電氣參數(shù)

電源電壓

5 VDC ± 5%

8…30 VDC

反極性保護(hù)

是

電流消耗（無負(fù)載）

≤25 mA

每圈脈沖數(shù)

30 … 1024

參考信號(hào)

零脈沖，寬度90°

感應(yīng)原理

光電

輸出頻率

≤100 kHz

輸出信號(hào)

A 90° B，N + 反相信號(hào)

輸出方式

TTL

推挽式，帶短路保護(hù)

結(jié)構(gòu)組成與關(guān)鍵部件

碼盤

材料：玻璃（高精度、熱穩(wěn)定性好）、金屬（耐沖擊、成本低）、塑料（經(jīng)濟(jì)型）。

刻線：均勻分布的透光/遮光條紋或磁性條紋，刻線密度決定分辨率。

傳感器

光電式：利用光敏元件（如光敏二極管）檢測(cè)碼盤透光變化。

磁電式：通過磁敏元件（如霍爾傳感器）感應(yīng)磁場(chǎng)變化。

信號(hào)處理電路

放大器：增強(qiáng)原始信號(hào)強(qiáng)度。

整形電路：將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，便于計(jì)數(shù)。

判向電路：比較A、B相相位關(guān)系，確定旋轉(zhuǎn)方向。

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