什么是增量编码器？

增量式编码器是一种将轴的角运动或位置转换为模拟或数字代码以识别位置或运动的编码器设备。增量编码器是最常用的旋转编码器之一。

一个 增量编码器 可用于定位和电机速度反馈应用，包括伺服/轻型、工业或重型应用。

增量编码器提供出色的速度和距离反馈，并且由于涉及的传感器很少，因此系统既简单又便宜。增量编码器受限于仅提供变化信息，因此编码器需要参考设备来计算运动。

增量编码器如何工作？

增量编码器在编码器旋转一圈时提供指定数量的脉冲。输出可以是单行脉冲（“A”通道）或两行脉冲（“A”和“B”通道），它们被偏移以确定旋转。两个信号之间的这种相位称为正交。

在增量式光学编码器中，典型的组件由主轴组件、PCB 和盖板组成。PCB 包含一个传感器阵列，该阵列仅创建用于位置和速度的两个主要信号。对于增量光学编码器，当光线穿过标记的圆盘时，光学传感器会检测到光线。光盘随着主轴组件的旋转而移动，并且信息被 PCB 转换为脉冲。对于增量磁性编码器，光学传感器被磁传感器取代，旋转盘包含一系列磁极。

索引或“Z”通道可以作为每转一个脉冲信号提供，用于 A 和/或 B 通道上的归位和脉冲计数验证。该索引可以在 A 或 B 的各种状态下进行门控。它也可以是非门控的并且宽度不同。

某些编码器也可以提供换向（U、V、W）通道。这些信号与伺服电机上的换向绕组对齐。它们还确保这些电机的驱动器或放大器以正确的顺序和正确的电平向每个绕组施加电流。

增量旋转编码器替代品

虽然增量编码器通常用于许多反馈应用，但旋转变压器和绝对编码器可根据应用要求和环境提供替代方案。

增量编码器与解析器

解析器是编码器的机电先驱，基于可追溯到第二次世界大战的技术。电流沿中心绕组产生磁场。有两个相互垂直的绕组。一个绕组固定到位，另一个绕组随着物体的移动而移动。两个相互作用磁场的强度和位置的变化使分解器能够确定物体的运动。

旋转变压器设计的简单性使其即使在极端条件下也能可靠运行，从冷热温度范围到辐射暴露，甚至是振动和冲击引起的机械干扰。然而，解析器对源和应用程序组装的宽容性是以牺牲它们在复杂应用程序设计中工作的能力为代价的，因为它无法产生足够准确的数据。与增量编码器不同，旋转变压器仅输出模拟数据，这可能需要专门的电子设备来连接。

增量编码器与绝对编码器

绝对编码器在速度和位置的准确性、容错性和互操作性比系统简单性更重要的情况下工作。 绝对编码器能够在系统断电的情况下根据其位置“知道它在哪里”，如果编码器在断电期间移动，则重新启动。

绝对编码器本身了解定位信息——它不需要依赖外部电子设备来提供编码器位置的基线索引。特别是与旋转变压器和增量式编码器相比，绝对式编码器的明显优势在于其定位精度如何影响整体应用性能，因此它通常是 CNC、医疗和机器人等高精度应用的首选编码器。

增量编码器的使用和应用

增量编码器的设计用途广泛且可定制，以适应各种应用。基于环境的三大类应用程序是：

PLC实战2—详解如何对增量型编码器与绝对型编码器进行区分

作为自动化技术人员，工程中永远离不开速度或距离测量原件—编码器，很多新入行的技术人员对编码器可能还不是很熟悉，这里大体讲一下，老司机请跳过，欢迎大家与我私信交流。

PLC实战

常用编码器

常用数字编码器按照信号原理分为增量型编码器和绝对型编码器。

编码器分类

一、增量型编码器(旋转型)

工作原理: 由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料等材质。玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以“通”和“不通”刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。了解一下名词：

1、分辨率：编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。一般我们用1024和2048这两种分辨率的码盘，分辨率在码盘名牌上有标注。

2、信号输出:信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。

TTL与HTL信号的增量编码器

信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。

A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。

A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。

编码器原理

A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。

二、绝对型编码器（旋转型）

工作原理：绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。由于绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了，绝对值编码器分为单圈绝对值编码器和多圈绝对值编码器。

旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多， 这样在安装时不必要费劲找零， 将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。

三、两种编码器的优缺点：

增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。在接合数字电路特别是单片机后，增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。但增量式编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决。增量型编码器的一般应用: 测速，测转动方向，测移动角度、距离(相对)。

相关问答

增量式编码器定义增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90度,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲...

增量型旋转编码器和绝对值旋转编码器增量型旋转编码器轴的每圈转动,增量型编码器提供一定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量...

1、记忆功能不同:增量编码器有一个缺点:即当发生电源故障时丢失轴位置。然而,对于绝对编码器来说,即使发生电源故障也不丢失轴位置。绝对编码器由机械位置确...

伺服电机的绝对值编码器和增量式编码器详细工作原理1、伺服驱动器和编码器是构成伺服系统的两个必要组成部分,伺服驱动器控制部分通过读取编码器获得:转子速...

单纯看外观不是很好区分。大部分增量式编码器一般为8根线或5根线而绝对值式编码器一般是4根线(增量式串行编码器也是4根线)还有就是绝对值式编码器需要电池...

第一,编码器的输出信号和PLC的输入信号是否匹配;第二,编码器和PLC之间的接线是否正确·集电极开路NPN输出的编码器,PLC的COM端接正;·集电极开路...第一...

增量型编码器和绝对型编码器是两种常见的旋转编码器类型,它们主要区别在于输出值的表示方式和编码原理。1.输出值表示方式:-增量型编码器:输出值表示相对运...

一般来说编码器线数=编码器分辨率/4按16位编码对值编码器来说分辨率=2^16=65536若换成相同分辨率的增量编码器则有65536/4=16384线,即16384线的增量编码...

用于测量速度,位置,速度或角度等物理量。编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把...

增量式编码器增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小,按照工作原理编码器可分为增量式和...