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產(chǎn)品簡介
詳細介紹
西門子模塊南昌（中國）總代理商
1.1光電編碼器
編碼器是傳感器的一種，主要用來檢測機械運動的速度、位置、角度、距離和計數(shù)等，許多馬達控制均需配備編碼器以供馬達控制器作為換相、速度及位置的檢出等，應用范圍相當廣泛。按照不同的分類方法，編碼器可以分為以下幾種類型：
? 根據(jù)檢測原理，可分為光學式、磁電式、感應式和電容式。
? 根據(jù)輸出信號形式，可以分為模擬量編碼器、數(shù)字量編碼器。
? 根據(jù)編碼器方式，分為增量式編碼器、式編碼器和混合式編碼器。
光電編碼器是集光、機、電技術(shù)于一體的數(shù)字化傳感器，主要利用光柵衍射的原理來實現(xiàn)位移——數(shù)字變換，通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。典型的光電編碼器由碼盤、檢測光柵、光電轉(zhuǎn)換電路（包括光源、光敏器件、信號轉(zhuǎn)換電路）、機械部件等組成。光電編碼器具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、壽命長等優(yōu)點，廣泛應用于精密定位、速度、長度、加速度、振動等方面。
這里我們主要介紹SIMATIC S7系列高速計數(shù)產(chǎn)品普遍支持的增量式編碼器和式編碼器。
1.2增量式編碼器
增量式編碼器提供了一種對連續(xù)位移量離散化、增量化以及位移變化（速度）的傳感方法。增量式編碼器的特點是每產(chǎn)生一個輸出脈沖信號就對應于一個增量位移，它能夠產(chǎn)生與位移增量等值的脈沖信號。增量式編碼器測量的是相對于某個基準點的相對位置增量，而不能夠直接檢測出位置信息。
如圖1-1 所示，增量式編碼器主要由光源、碼盤、檢測光柵、光電檢測器件和轉(zhuǎn)換電路組成。在碼盤上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期。檢測光柵上刻有A、B 兩組與碼盤相對應的透光縫隙，用以通過或阻擋光源和光電檢測器件之間的光線，它們的節(jié)距和碼盤上的節(jié)距相等，并且兩組透光縫隙錯開1/4 節(jié)距，使得光電檢測器件輸出的信號在相位上相差 90°。當碼盤隨著被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，檢測光柵不動，光線透過碼盤和檢測光柵上的透過縫隙照射到光電檢測器件上，光電檢測器件就輸出兩組相位相差 90°的近似于正弦波的電信號，電信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路的信號處理，就可以得到被測軸的轉(zhuǎn)角或速度信息。
圖1-1 增量式編碼器原理圖
一般來說，增量式光電編碼器輸出 A、B 兩相相位差為 90°的脈沖信號（即所謂的兩相正交輸出信號），根據(jù) A、B 兩相的先后位置關(guān)系，可以方便地判斷出編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。另外，碼盤一般還提供用作參考零位的 N 相標志（指示）脈沖信號，碼盤每旋轉(zhuǎn)一周，會發(fā)出一個零位標志信號。
圖1-2 增量式編碼器輸出信號
1.3式編碼器
式編碼器的原理及組成部件與增量式編碼器基本相同，與增量式編碼器不同的是，式編碼器用不同的數(shù)碼來指示每個不同的增量位置，它是一種直接輸出數(shù)字量的傳感器。
圖1-3式編碼器原理圖
如圖1-3所示，式編碼器的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條碼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)換出相應的電平信號，形成二進制數(shù)。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，其碼盤必須有 n 條碼道。
根據(jù)編碼方式的不同，式編碼器的兩種類型碼盤（二進制碼盤和格雷碼碼盤），如圖1-4 所示。
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