omron歐姆龍旋轉(zhuǎn)編碼器E6A2-C深度解析

增量型旋轉(zhuǎn)編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換為電氣信號，并通過處理信號來檢測位置、速度等信息的傳感器。

工作原理

增量型旋轉(zhuǎn)編碼器通過內(nèi)部兩個光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時序和相位關(guān)系，得到角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負(fù)方向）。其直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相，A、B兩組脈沖相位差90°，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向；Z相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。

分類

單通道增量式編碼器：內(nèi)部只有一對光電耦合器，只能產(chǎn)生一個脈沖序列。

AB相編碼器：內(nèi)部有兩對光電耦合器，輸出相位差為90°的兩組脈沖序列。正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時兩路脈沖的超前、滯后關(guān)系剛好相反，單片機(jī)可根據(jù)這一特性識別出轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向。若需提高測量精度，可采用4倍頻方式，即分別在A、B相波形的上升沿和下降沿計數(shù)，分辨率可提高4倍，但被測信號的最高頻率會相應(yīng)降低。

三通道增量式編碼器：內(nèi)部除了有雙通道增量式編碼器的兩對光電耦合器外，在脈沖碼盤的另外一個通道有1個透光段，每轉(zhuǎn)1圈，輸出1個脈沖，該脈沖稱為Z相零位脈沖，可用做系統(tǒng)清零信號或坐標(biāo)的原點(diǎn)，以減少測量的積累誤差。

特點(diǎn)

價格與簡易性優(yōu)勢：在接合數(shù)字電路特別是單片機(jī)后，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器在角度測量和角速度測量方面較絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器更具有廉價和簡易的優(yōu)勢。

計數(shù)起點(diǎn)靈活：增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，有相應(yīng)的脈沖輸出，其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減借助后部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn)，計數(shù)起點(diǎn)可任意設(shè)定，可實現(xiàn)多圈無限累加和測量。

機(jī)械壽命長：原理構(gòu)造簡單，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長距離傳輸。

存在局限性：無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕對位置信息。

選型要點(diǎn)

分辨率：增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異，使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來計量，數(shù)目從6到5400或更高，脈沖數(shù)越多，分辨率越高，這是選型的重要依據(jù)之一。

信號輸出：增量型編碼器通常有三路信號輸出（差分有六路信號）：A、B和Z，一般采用TTL電平，A脈沖在前，B脈沖在后，A、B脈沖相差90度，每圈發(fā)出一個Z脈沖，可作為參考機(jī)械零位，一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向。

采集數(shù)據(jù)設(shè)備適配：使用PLC采集數(shù)據(jù)，可選用高速計數(shù)模塊；使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù)，可選用高速計數(shù)板卡；使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，建議選用帶光電耦合器的輸入端口。

應(yīng)用場景

電梯領(lǐng)域：電梯的速度調(diào)節(jié)和轎廂的位置控制都需要很精準(zhǔn)的信號，編碼器可以在電梯控制上提供可靠精準(zhǔn)的位置信號和速度信號，完成電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

矢量電機(jī)和伺服電機(jī)領(lǐng)域：矢量電機(jī)和伺服電機(jī)可以在很寬的范圍內(nèi)進(jìn)行速度、轉(zhuǎn)矩以及位置控制，都要依賴電機(jī)輸出軸上的編碼器。

工程機(jī)械領(lǐng)域：大型工程機(jī)械對可靠的速度和位置檢測的需求越來越高，尤其在重型車輛行業(yè)，編碼器廣泛用于電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、車輛速度檢測器以及混合動力汽車。

工業(yè)自動化控制生產(chǎn)線領(lǐng)域：工廠的自動化生產(chǎn)線需要精確的速度和方向信息保證電機(jī)正常運(yùn)行。

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