林德增量型編碼器XHI861/729798-02 2048ppr

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常見編碼器輸出比較

在為運動控制應(yīng)用選擇編碼器時、需要在眾多產(chǎn)品中作出選擇。負責(zé)傳感器的工程師確定其應(yīng)用需要的是增量編碼編碼器，還是換相編碼器。一旦確定需要的類型，他們就需要考慮一長串其他參數(shù)，例如：分辨率、安裝、電機軸尺寸等等。

此外，有時會忽略需要的編碼器輸出類型。有時并不明確，所以在這篇文章中，我們會審視幾乎所有編碼器中都有的三種主要輸出類型：集電極開路、推挽式和差分線路驅(qū)動器。這三種輸出類型描述了數(shù)字通信的物理層面。

無論是增量編碼器的正交輸出、換相編碼器的電機極輸出，還是使用特定協(xié)議的串行接口，所有這些輸出都是數(shù)字，且都具有高低狀態(tài)。也就是說，一個5 V 編碼器的會一直在0 V（對地）的低壓（或二進制0），與5 V 的高壓（或二進制1）之間切換。

在本文中，我們將了解輸出基本方波的增量編碼器輸出。

集電極開路輸出

市面上大多數(shù)編碼器都采用集電極開路輸出。這就意味著可以將數(shù)字的對地輸出壓低，而在認(rèn)為電平高時，只需斷開輸出的連接即可。這種輸出稱為集電極開路，是因為輸入電平高時，晶體管上的集電極引腳就會保持開路或斷開。要與該設(shè)備連接，需用一個外部電阻將集電極“"至所需的高電壓電平。

這是一種有用的輸出類型，可幫助工程師嘗試與具有不同電壓電平的連接?？梢约姌O的電壓電平，以低于或高于編碼器工作電壓的條件。

然而，該連接的劣勢常常掩蓋住改變編碼器電壓電平的功能。在集電極開路編碼器上加裝外部電阻并不是非常困難，許多現(xiàn)成的控制器已經(jīng)內(nèi)置了外部電阻，但這些外部電阻的運行需要消耗電流，且會影響輸出，從而隨著改變特性。讓我們重新考慮增量編碼器的方波，

只是這次我們將其到非常接近其中一種狀態(tài)變化。我們希望數(shù)字能夠立即實現(xiàn)從低到高的轉(zhuǎn)換，但我們當(dāng)然明白一切都需要時間。我們將這一時間稱為轉(zhuǎn)換速率。

在集電極開路輸出中，由于電阻在RC時序電路中充當(dāng)R，轉(zhuǎn)換速率受電阻的電阻值影響。如果轉(zhuǎn)換速率，編碼器的運行速度也會（和/或增量編碼器的分辨率也會）。使用較低值的電阻（較強）可以轉(zhuǎn)換速率，但這種折衷會讓消耗更多功率，因為當(dāng)較低時，電阻必須通過消耗更多電流。

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