德國TR編碼器的工(gong)作原理是(shi)怎樣的？

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編碼器的工作原理：

由一(yi)個(ge)中心有(you)軸的光(guang)電(dian)碼(ma)盤，其上(shang)有(you)環形通、暗的刻線，有(you)光(guang)電(dian)發射和接(jie)收器件讀取，獲得四(si)組正(zheng)弦波信號(hao)組合(he)成A、B、C、D,每個(ge)正(zheng)弦波相差90度相位差（相對于一(yi)個(ge)周波為360度），將C、D信號(hao)反向(xiang)，疊(die)加在A、B兩相上(shang)，可增強穩定信號(hao)；另(ling)每轉輸出一(yi)個(ge)Z相脈沖以代表(biao)零位參考位。

由于A、B兩相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)差90度(du)，可通過比(bi)較A相(xiang)(xiang)在(zai)前還是B相(xiang)(xiang)在(zai)前，以判別(bie)編碼(ma)器(qi)的正轉(zhuan)與(yu)反(fan)轉(zhuan)，通過零位(wei)脈沖(chong)，可獲(huo)得編碼(ma)器(qi)的零位(wei)參(can)考位(wei)。

注意事項：

1、編碼(ma)器本(ben)身(shen)故障：是指編碼(ma)器本(ben)身(shen)元器件出現(xian)故障，導(dao)致其不能產(chan)生和輸(shu)出正確的波(bo)形。這種(zhong)情(qing)況下(xia)需更換(huan)編碼(ma)器或維修其內部器件。

2、編碼(ma)器連(lian)接(jie)電(dian)纜(lan)故(gu)障(zhang)：這種故(gu)障(zhang)出現的幾率 最(zui)高，維修中經常遇(yu)到，應是(shi)優先考慮的因素。通常為編碼(ma)器電(dian)纜(lan)斷(duan)路、短路或(huo)接(jie)觸不良，這時需(xu)更換電(dian)纜(lan)或(huo)接(jie)頭(tou)。還應特(te)別注意(yi)是(shi)否是(shi)由于電(dian)纜(lan)固定不緊(jin)，造成松動引起(qi)開焊或(huo)斷(duan)路，這時需(xu)卡緊(jin)電(dian)纜(lan)。

3、編碼器+5V電(dian)(dian)源下降(jiang)：是指+5V電(dian)(dian)源過低(di)， 通常不能(neng)低(di)于(yu)4.75V，造(zao)成過低(di)的原因(yin)是供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源故(gu)障(zhang)或(huo)電(dian)(dian)源傳送電(dian)(dian)纜(lan)阻值偏大而引起損耗，這(zhe)時需檢修電(dian)(dian)源或(huo)更換電(dian)(dian)纜(lan)。

4、絕對式編碼器電池(chi)電壓下降(jiang)：這(zhe)種故障通常(chang)有(you)含義明確(que)的報(bao)警，這(zhe)時需更換電池(chi)，如果參考點(dian)位置記憶丟失，還須執行重回參考點(dian)操作。

5、編碼器電(dian)纜屏蔽線(xian)(xian)未接(jie)或脫落：這會引入干擾信(xin)號，使波形不穩定，影響(xiang)通信(xin)的準確性，必(bi)須保證屏蔽線(xian)(xian)可(ke)靠的焊接(jie)及接(jie)地(di)。

6、編(bian)碼器安裝松動：這種(zhong)故障會影(ying)響位(wei)(wei)置(zhi)控制(zhi) 精(jing)度，造成停止和(he)移動中位(wei)(wei)置(zhi)偏差量(liang)超差，甚至剛一開(kai)機即產生伺服系統過載報警，請特(te)別注意。

7、光柵(zha)污染 這(zhe)會使信號輸(shu)出幅(fu)度(du)下(xia)降，必須用脫(tuo)脂(zhi)棉沾(zhan)*輕(qing)輕(qing)擦除油污。

編碼(ma)器具(ju)體是怎么工作的

編(bian)碼(ma)器（encoder）是將物理信(xin)號(hao)編(bian)制(zhi)、轉換(huan)為可(ke)用(yong)以通訊、傳輸(shu)和存儲的(de)信(xin)號(hao)的(de)一(yi)種設備。應用(yong)于速(su)度控(kong)制(zhi)或位置(zhi)控(kong)制(zhi)系統(tong)的(de)檢(jian)測元件。

編碼器是(shi)把角位移或(huo)直線位移轉換成電信號的一種裝置。前(qian)者成為(wei)碼盤，后(hou)者稱碼尺。

旋(xuan)轉編碼器是用(yong)來(lai)測(ce)量轉速的(de)(de)裝置。它分為單路(lu)(lu)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)和(he)雙(shuang)(shuang)路(lu)(lu)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)兩(liang)(liang)種。技術參數(shu)主要有每(mei)轉脈(mo)(mo)沖(chong)數(shu)（幾(ji)十(shi)個到(dao)幾(ji)千個都有），和(he)供電(dian)電(dian)壓等。單路(lu)(lu)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)是指旋(xuan)轉編碼器的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)是一組(zu)脈(mo)(mo)沖(chong)，而雙(shuang)(shuang)路(lu)(lu)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)的(de)(de)旋(xuan)轉編碼器輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)兩(liang)(liang)組(zu)相位差90度的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)，通(tong)過(guo)這(zhe)兩(liang)(liang)組(zu)脈(mo)(mo)沖(chong)不僅(jin)可以測(ce)量轉速，還(huan)可以判斷旋(xuan)轉的(de)(de)方向。

增量(liang)型(xing)編(bian)碼(ma)器 (旋轉型(xing)) 工作原理:

由一個(ge)中心有軸的(de)光(guang)(guang)電碼盤，其上(shang)有環(huan)形通、暗的(de)刻線，有光(guang)(guang)電發射和接(jie)收器(qi)件(jian)讀取,獲(huo)得四組(zu)正(zheng)弦(xian)波信號(hao)(hao)組(zu)合成A、B、C、D,每(mei)(mei)個(ge)正(zheng)弦(xian)波相差90度(du)(du)相位差（相對于一個(ge)周波為360度(du)(du)），將C、D信號(hao)(hao)反向，疊加(jia)在A、B兩(liang)相上(shang)，可增強穩(wen)定信號(hao)(hao)；另每(mei)(mei)轉(zhuan)輸出一個(ge)Z相脈沖以(yi)代表零位參(can)考位。

由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在(zai)前還是B相在(zai)前，以判別編碼(ma)器的(de)正轉與反(fan)轉，通過零位脈沖(chong)，可獲(huo)得編碼(ma)器的(de)零位參考(kao)位。

編碼(ma)器碼(ma)盤(pan)(pan)(pan)的(de)材料有玻(bo)璃(li)、金屬、塑料，玻(bo)璃(li)碼(ma)盤(pan)(pan)(pan)是(shi)在(zai)玻(bo)璃(li)上沉積很薄的(de)刻線(xian)，其熱穩(wen)(wen)定(ding)性好，精(jing)度高，金屬碼(ma)盤(pan)(pan)(pan)直接以通和不(bu)(bu)通刻線(xian)，不(bu)(bu)易(yi)碎，但由于金屬有一(yi)定(ding)的(de)厚度，精(jing)度就有限制，其熱穩(wen)(wen)定(ding)性就要(yao)(yao)比玻(bo)璃(li)的(de)差一(yi)個(ge)數(shu)量級，塑料碼(ma)盤(pan)(pan)(pan)是(shi)經濟型的(de)，其成本低，但精(jing)度、熱穩(wen)(wen)定(ding)性、壽命(ming)均要(yao)(yao)差一(yi)些。

分辨率(lv)—編碼器以每旋轉360度提供多(duo)少的通(tong)或(huo)暗刻(ke)線稱為(wei)分辨率(lv)，也稱解析分度、或(huo)直接稱多(duo)少線，一(yi)般在每轉分度5~10000線。

信號輸出:

信號輸出(chu)有正(zheng)弦波(bo)（電(dian)流(liu)或電(dian)壓）,方波(bo)（TTL、HTL）,集(ji)電(dian)極開路(lu)（PNP、NPN）,推(tui)拉(la)式多種形式，其中(zhong)TTL為長線差分驅動（對稱(cheng)A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱(cheng)推(tui)拉(la)式、推(tui)挽(wan)式輸出(chu)，編(bian)碼(ma)器(qi)(qi)的信號接收設備(bei)接口應(ying)與編(bian)碼(ma)器(qi)(qi)對應(ying)。

信號連接—編碼器的脈(mo)沖信號一般連接計(ji)數器、PLC、計(ji)算(suan)機，PLC和計(ji)算(suan)機連接的模塊(kuai)(kuai)有(you)低速模塊(kuai)(kuai)與高(gao)速模塊(kuai)(kuai)之分，開關頻率有(you)低有(you)高(gao)。

如單(dan)相聯接，用于(yu)單(dan)方向(xiang)計數，單(dan)方向(xiang)測速(su)。

A.B兩相聯接，用(yong)于正反向(xiang)計數、判斷(duan)正反向(xiang)和測(ce)速(su)。

A、B、Z三相聯(lian)接，用(yong)于帶參考位修正的位置測(ce)量。

A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于(yu)帶有對(dui)(dui)稱(cheng)負信號的(de)連接，電(dian)流對(dui)(dui)于(yu)電(dian)纜貢獻的(de)電(dian)磁場為(wei)0，衰減(jian)最小，抗干擾最佳(jia)，可傳輸較遠的(de)距離。

對(dui)于TTL的帶(dai)有(you)對(dui)稱負(fu)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)的編(bian)碼器，信(xin)號(hao)傳輸(shu)距離可達150米。

對于HTL的帶有對稱(cheng)負信號輸出的編(bian)碼器(qi)，信號傳輸距離可達(da)300米。

1、按照(zhao)讀出方式(shi)編碼器可以(yi)分為接(jie)(jie)觸(chu)式(shi)和非(fei)接(jie)(jie)觸(chu)式(shi)兩種．接(jie)(jie)觸(chu)式(shi)采用電刷輸出，一電刷接(jie)(jie)觸(chu)導電區或絕緣區來表示代碼的(de)狀態是(shi)“1"還(huan)是(shi)“0"；非(fei)接(jie)(jie)觸(chu)式(shi)的(de)接(jie)(jie)受敏(min)感元件(jian)是(shi)光(guang)敏(min)元件(jian)或磁敏(min)元件(jian)，采用光(guang)敏(min)元件(jian)時以(yi)透(tou)光(guang)區和不透(tou)光(guang)區來表示代碼的(de)狀態是(shi)“1"還(huan)是(shi)“0"。

2、按照工作原理編碼器可(ke)分為增(zeng)量式(shi)(shi)和絕對式(shi)(shi)兩類。

增量(liang)(liang)式編碼器是將位(wei)移轉換成周期性的電(dian)信(xin)號，再把這個(ge)(ge)電(dian)信(xin)號轉變成計(ji)數脈(mo)沖，用脈(mo)沖的個(ge)(ge)數表示位(wei)移的大小(xiao)。絕(jue)對式編碼器的每一個(ge)(ge)位(wei)置對應一個(ge)(ge)確(que)定(ding)的數字碼，因此它的示值(zhi)只(zhi)與測量(liang)(liang)的起始和終(zhong)止位(wei)置有關，而與測量(liang)(liang)的中間過程無關。

旋(xuan)轉(zhuan)增(zeng)量(liang)式編(bian)碼(ma)器(qi)以轉(zhuan)動(dong)時(shi)(shi)輸(shu)出(chu)脈(mo)(mo)沖，通過計(ji)數設(she)備來知道(dao)其位(wei)置，當(dang)編(bian)碼(ma)器(qi)不(bu)動(dong)或停電(dian)(dian)時(shi)(shi)，依(yi)靠計(ji)數設(she)備的內(nei)部記(ji)憶來記(ji)住位(wei)置。這樣，當(dang)停電(dian)(dian)后(hou)，編(bian)碼(ma)器(qi)不(bu)能有(you)任何的移動(dong)，當(dang)來電(dian)(dian)工作時(shi)(shi)，編(bian)碼(ma)器(qi)輸(shu)出(chu)脈(mo)(mo)沖過程中，也不(bu)能有(you)干擾而丟失(shi)脈(mo)(mo)沖，不(bu)然，計(ji)數設(she)備記(ji)憶的零點就會偏移，而且(qie)這種偏移的量(liang)是無從知道(dao)的，只有(you)錯(cuo)誤(wu)的生產結果出(chu)現后(hou)才能知道(dao)。

解決(jue)的(de)方法(fa)是增(zeng)加參(can)考(kao)點(dian)，編碼器每經過參(can)考(kao)點(dian)，將參(can)考(kao)位置(zhi)修正進計數(shu)設備(bei)的(de)記憶位置(zhi)。在參(can)考(kao)點(dian)以(yi)前(qian)，是不能(neng)保證(zheng)位置(zhi)的(de)準確性的(de)。為(wei)此，在工(gong)控中就有每次(ci)操作(zuo)先找參(can)考(kao)點(dian)，開機找零等方法(fa)。

比如(ru)，打印(yin)機掃描儀(yi)的定位就是用的增量式(shi)編碼器(qi)原(yuan)理(li)，每次開機，我(wo)們都能聽到(dao)噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然后(hou)才工作。

這(zhe)樣的方法對(dui)有些工控項(xiang)目(mu)比較麻煩，甚至不允許開機(ji)找(zhao)零（開機(ji)后就(jiu)要知道準(zhun)確位置(zhi)），于是就(jiu)有了(le)絕對(dui)編碼器的出現。

絕對型旋(xuan)轉光電(dian)編(bian)碼器，因其每一個位(wei)置絕對一、抗干擾、無需掉電(dian)記憶(yi)，已(yi)經越(yue)來越(yue)廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長(chang)度測(ce)量(liang)和定位(wei)控制。

絕對(dui)編(bian)(bian)(bian)碼器光碼盤上有許多道刻(ke)線，每道刻(ke)線依(yi)次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編(bian)(bian)(bian)排，這(zhe)樣(yang)，在(zai)編(bian)(bian)(bian)碼器的(de)(de)每一個(ge)位置，通過讀取每道刻(ke)線的(de)(de)通、暗，獲(huo)得一組從2的(de)(de)零次方到2的(de)(de)n-1次方的(de)(de)一的(de)(de)2進制編(bian)(bian)(bian)碼（格(ge)雷碼），這(zhe)就稱為n位絕對(dui)編(bian)(bian)(bian)碼器。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)編(bian)(bian)(bian)碼器是由碼盤的(de)(de)機械(xie)位置決定的(de)(de)，它不(bu)受(shou)停電、干(gan)擾的(de)(de)影響。

絕對(dui)編碼(ma)器(qi)(qi)由機械位(wei)置決定的每個位(wei)置的一性，它無需記憶，無需找參考(kao)點，而且不用(yong)一直(zhi)計數(shu)，什(shen)(shen)么(me)時候需要(yao)知道位(wei)置，什(shen)(shen)么(me)時候就去(qu)讀取(qu)它的位(wei)置。這樣，編碼(ma)器(qi)(qi)的抗干擾特性、數(shu)據的可(ke)靠性大(da)大(da)提高了。

由于絕(jue)(jue)對(dui)(dui)編碼(ma)器(qi)在定位(wei)(wei)方面明(ming)顯(xian)地優于增量式編碼(ma)器(qi)，已經越來(lai)越多(duo)地應(ying)用于工控定位(wei)(wei)中。絕(jue)(jue)對(dui)(dui)型(xing)編碼(ma)器(qi)因其(qi)高精度，輸(shu)(shu)出(chu)位(wei)(wei)數較(jiao)(jiao)多(duo)，如仍用并行(xing)輸(shu)(shu)出(chu)，其(qi)每(mei)一位(wei)(wei)輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)號必須(xu)確(que)保連接(jie)很(hen)好，對(dui)(dui)于較(jiao)(jiao)復雜工況還要隔離(li)，連接(jie)電纜芯數多(duo)，由此帶來(lai)諸多(duo)不(bu)便和(he)降低(di)可靠性，因此，絕(jue)(jue)對(dui)(dui)編碼(ma)器(qi)在多(duo)位(wei)(wei)數輸(shu)(shu)出(chu)型(xing)，一般(ban)均(jun)選用串行(xing)輸(shu)(shu)出(chu)或總線型(xing)輸(shu)(shu)出(chu)，德國生產的絕(jue)(jue)對(dui)(dui)型(xing)編碼(ma)器(qi)串行(xing)輸(shu)(shu)出(chu)用的是SSI（同(tong)步(bu)串行(xing)輸(shu)(shu)出(chu)）。

3、單圈絕對(dui)式(shi)編(bian)(bian)碼器(qi)和多圈絕對(dui)式(shi)編(bian)(bian)碼器(qi)

旋(xuan)轉單(dan)圈(quan)絕對式編(bian)(bian)碼器，以轉動中測(ce)(ce)量光碼盤各道刻線，以獲(huo)取(qu)一的(de)編(bian)(bian)碼，當轉動超過360度時，編(bian)(bian)碼又回到原點(dian)，這樣(yang)就(jiu)不符合絕對編(bian)(bian)碼一的(de)原則(ze)，這樣(yang)的(de)編(bian)(bian)碼器只能用于旋(xuan)轉范(fan)圍360度以內(nei)的(de)測(ce)(ce)量，稱為(wei)單(dan)圈(quan)絕對式編(bian)(bian)碼器。

如果要測量旋轉(zhuan)超過360度范(fan)圍(wei)，就要用到多圈絕對式編碼器。

編(bian)(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)生(sheng)產廠家運用(yong)鐘表(biao)齒輪(lun)(lun)機械(xie)的(de)原理，當中心碼(ma)(ma)盤旋(xuan)轉(zhuan)時，通(tong)過齒輪(lun)(lun)傳動(dong)另(ling)一組(zu)(zu)碼(ma)(ma)盤（或(huo)多組(zu)(zu)齒輪(lun)(lun)，多組(zu)(zu)碼(ma)(ma)盤），在單(dan)圈編(bian)(bian)碼(ma)(ma)的(de)基(ji)礎上再(zai)增加圈數的(de)編(bian)(bian)碼(ma)(ma)，以擴大編(bian)(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)的(de)測量(liang)范圍(wei)，這樣的(de)絕對(dui)編(bian)(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)就稱為多圈式絕對(dui)編(bian)(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)，它(ta)同樣是由機械(xie)位(wei)置確定編(bian)(bian)碼(ma)(ma)，每個(ge)位(wei)置編(bian)(bian)碼(ma)(ma)一不重復(fu)，而無需記憶。

多(duo)圈編碼(ma)器另一個優(you)點是由于測量范圍大(da)，實際(ji)使(shi)用往(wang)往(wang)富裕較(jiao)多(duo)，這樣(yang)在(zai)安(an)裝時不(bu)必要費勁找零點，將(jiang)某(mou)一中間位置(zhi)作(zuo)為(wei)起始點就可以了，而大(da)大(da)簡化了安(an)裝調(diao)試難度。