【编码器科普】编码器简介与选择

　　按照工作原理分类，目前应用较多为光电编码器与磁性编码器。

　　光电编码器是一种通过光电转化，将输出轴上的机械几何位移量转化成脉冲或数字量的传感器。它的优点体积小，精密，本身分辨度可以很高，寿命长，安装随意，接口形式丰富，价格合理，技术成熟;缺点为对使用环境要求较高，不适合多尘的环境。图1所示为常见的一种光电式编码器。

　　光电编码器原理，当编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光被光栅盘、狭缝切割成断续光线并被接收元件接收，产生初始信号，该信号经后续电路处理后，输出脉冲(或代码)信号。图2为光电编码器的原理示意。

　图1 光电编码器

图2 光电编码器原理图

　　磁性编码器原理利用的是磁场，用磁性码盘代替光栅码盘，磁性码盘上带有间隔排列的磁极，并在一列霍尔效应传感器或磁阻传感器上旋转，码盘的任何转动都会使这些传感器产生响应，而产生的信号将传输至信号调理前端电路以确定轴的位置。图3所示是一种常见的应用于机床主轴的磁性编码器，图4是磁性编码器的基本原理图示。

　　相较于光学编码器，磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击，而且在遇到灰尘、污垢和油渍等污染物的情况下，光学编码器的性能不如磁性编码器，因此非常适合恶劣环境应用。不过电机产生的电磁干扰会对磁性编码器造成极大的影响，并且温度变化也会使其产生位置漂移，此外磁性编码器的分辨率和精度相对较低，在这方面远不及光学式编码器。

图3 磁性编码器

图4 磁性编码器原理图

　　另外，编码器属于精密仪器，对使用环境要求较多，不要在存在过度冲击和振动的场所下使用;不要在具有强磁场和电干扰设备的环境下使用;不要在有易燃、腐蚀性物质，强酸、强碱材料存在的场所下使用;非特殊防护的编码器，请不要在溅水、溅油、多灰尘及受阳光直射的场所使用;不要在温度、相对湿度超过标准的场所下使用。

　　所以综合以上因素，要切实考虑设备使用环境，技术要求等确定可行的技术方案，选择合适的编码器。