omron欧姆龙旋转编码器E6A2-C深度解析

omron欧姆龙旋转编码器E6A2-C深度解析

增量型旋转编码器是一种将旋转的机械位移量转换为电气信号，并通过处理信号来检测位置、速度等信息的传感器。

工作原理

增量型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，得到角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。其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°，从而可方便地判断出旋转方向；Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

分类

单通道增量式编码器：内部只有一对光电耦合器，只能产生一个脉冲序列。

AB相编码器：内部有两对光电耦合器，输出相位差为90°的两组脉冲序列。正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系刚好相反，单片机可根据这一特性识别出转轴旋转的方向。若需提高测量精度，可采用4倍频方式，即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数，分辨率可提高4倍，但被测信号的最高频率会相应降低。

三通道增量式编码器：内部除了有双通道增量式编码器的两对光电耦合器外，在脉冲码盘的另外一个通道有1个透光段，每转1圈，输出1个脉冲，该脉冲称为Z相零位脉冲，可用做系统清零信号或坐标的原点，以减少测量的积累误差。

特点

价格与简易性优势：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方面较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。

计数起点灵活：增量式编码器转轴旋转时，有相应的脉冲输出，其旋转方向的判别和脉冲数量的增减借助后部的判向电路和计数器来实现，计数起点可任意设定，可实现多圈无限累加和测量。

机械寿命长：原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。

存在局限性：无法输出轴转动的绝对位置信息。

选型要点

分辨率：增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高，这是选型的重要依据之一。

信号输出：增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A、B和Z，一般采用TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A、B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为参考机械零位，一般利用A超前B或B超前A进行判向。

采集数据设备适配：使用PLC采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。

应用场景

电梯领域：电梯的速度调节和轿厢的位置控制都需要很精准的信号，编码器可以在电梯控制上提供可靠精准的位置信号和速度信号，完成电梯的正常运转。

矢量电机和伺服电机领域：矢量电机和伺服电机可以在很宽的范围内进行速度、转矩以及位置控制，都要依赖电机输出轴上的编码器。

工程机械领域：大型工程机械对可靠的速度和位置检测的需求越来越高，尤其在重型车辆行业，编码器广泛用于电子转向助力系统、车辆速度检测器以及混合动力汽车。

工业自动化控制生产线领域：工厂的自动化生产线需要精确的速度和方向信息保证电机正常运行。

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