编码器是什么？主要的用途是什么？

导语：编码器是机械设备中不可或缺的部分，能够将旋转、线性或角度运动转换成数字信号，方便机器人或工业设备的控制和监测。然而，我们在选择编码器时需要考虑许多参数，以确保它能够在特定应用中发挥出最佳性能，同时还能保持稳定可靠。编码器选型看哪些参数？以下是我们需要关注的关键参数：

1. 分辨率：分辨率代表编码器可检测的最小运动量大小，通常以线数计算。换句话说，分辨率越高，编码器就越准确，但也会增加成本。

2. 反应速度：反应速度是指编码器在检测到运动时的响应能力，以微秒计算。这对于需要快速响应的应用非常重要。

3. 输出信号类型：编码器输出信号通常以模拟或数字格式提供，我们需要根据具体应用进行选择，以确保连接到设备的控制器能够正确读取信号。

4. 尺寸和机械安装方式：尺寸和机械安装方式决定了编码器在设备上的安装位置和方式，因此需要考虑设备的空间限制和安装要求。

5. 耐用性：机械设备通常会经受长时间的运行和振动，因此编码器需要具有足够的耐久性和抗冲击性，以确保在运行期间不会出现故障。

综上所述，编码器选型需要综合考虑上述关键参数以及其他诸如电源类型和电气接口等因素。当我们了解了这些参数后，就能够选择最适合我们应用的编码器，以提高设备运行效率和准确性。

编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。

编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。编码器从输出数据类型上分，可以分为增量式编码器和绝对式编码器。

增量型：就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号（也有发正余弦信号，然后对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲），通常为A相、B相、Z相输出，A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。一般意义上的增量编码器内部无存储器件，故不具有断电数据保持功能，数控机床必须通过“回参考点”操作来确定计数基准与进行实际位置“清零”。

绝对值型：就是对应一圈，每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值，通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。绝对值编码器的输出可直接反映360°范围内的绝对角度，绝对位置可通过输出信号的幅值或光栅的物理编码刻度鉴别，前者称旋转变压器（Rotating Transformer）;后者称绝对值编码器（Absolute-value Encoder）。

从编码器检测原理上来分，还可以分为光学式、磁式、感应式、电容式。常见的是光电编码器（光学式）和霍尔编码器（磁式）。

光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移转换为脉冲或数字量的传感器。光电编码器由光码盘和光电检测装置组成。光码盘是一个具有一定直径的圆盘，并均匀地开有若干个矩形孔。由于光电编码器与电机同轴，当电机转动时，检测装置检测并输出若干个脉冲信号。为了判断旋转方向，一般输出两组具有一定相位差的方波信号。

霍尔编码器是一种通过磁电转换将输出轴上的机械几何位移转换为脉冲或数字量的传感器。霍尔编码器由霍尔码盘和霍尔元件组成。霍尔码盘在一定直径的圆盘上以不同的磁极等距排列。霍尔码盘与电机同轴。当电机转动时，霍尔元件检测并输出几个脉冲信号。为了判断旋转方向，一般输出两组具有一定相位差的方波信号。

编码器是工业自动控制中重要的反馈环节执行元件。位置编码器按工作方式分为绝对式和增量式两种。绝对位置式编码器的数据输出一般采用串行通信的方式，由于其具有自身精度高，可直接反馈运动部件在系统中的绝对位置，角度及运动状态，并且不需要计数电路及断电保持功能，使此类产品具有较高的可靠性，常用于高精度伺服运动控制系统及精密数控机床。位置编码器的通信速度，在一定程度上影响闭环系统的时间常数，进而影响系统反馈数据的可靠性，使绝对值式编码器成为许多技术过硬的编码器制造厂商的主推产品，所以市面上以高速同步串行输出方式作为编码器位置信号输出方式的厂商有许多，并且各自采用不同的信号传输协议。

编码器广泛应用于钢铁工业、自动化流水线、运送设备、纺织机械、港口机械塑料机械、起重机械、压力机械、玻璃机械、印刷机械、木材机械、包装机械、机床、物流机械、轮胎机械、电梯自动化、水泥厂工业机器人、喷码机、工程机械等的高度、行程、角度及速度的可靠/精确测量。