Baumer堡盟增量式编码器EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K 11246017工作原理

Baumer堡盟增量式编码器EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K 11246017工作原理

增量式编码器是一种通过将机械位移（旋转或直线）转换为周期性电信号，再通过计数脉冲个数实现位置、速度和方向测量的传感器。

工作原理：信号生成与转换

增量式编码器通过检测码盘与传感器之间的相对运动，将位移量转换为电信号脉冲，其工作流程可分为三个阶段：

码盘旋转或直线运动

码盘结构：编码器内部有一个刻有均匀分布条纹的码盘（旋转式为圆形，直线式为条形）。条纹可以是透光/遮光区域（光电式）或磁性区域（磁电式）。

运动触发：当轴旋转或直线运动时，码盘随之移动，条纹周期性遮挡或通过传感器。

传感器检测信号变化

光电式编码器：

光源：LED发出稳定光线。

光敏元件：光敏二极管或光敏晶体管检测光线强度变化。

信号生成：码盘条纹遮挡光线时，光敏元件输出低电平；光线透过时输出高电平，形成周期性方波信号。

磁电式编码器：

磁性条纹：码盘上刻有交替变化的磁极（N/S极）。

磁敏元件：霍尔传感器或磁阻传感器检测磁场变化。

信号生成：磁极变化导致传感器输出电压或电流周期性变化，经整形后得到方波信号。

编码器型号列举

EN580E.IL-SC10.GA1H1.01024.K   11245797

EN580E.IL-SC10.GA1H1.02048.K   11246016

EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K   11246017

EN580E.IL-SC10.GA1S1.01024.K    11246031

EN580E.IL-SC10.GA1T1.01024.K    11246018

EN580E.IL-SC10.GA1T1.02048.K    11246019

EN580E.IL-SC10.GA1T1.04096.K    11246030

信号处理与输出

放大与整形：原始信号可能较弱或存在噪声，需通过放大器增强信号强度，再经施密特触发器整形为标准方波。

多相输出：为判断方向，编码器通常输出两路正交信号（A相和B相），相位差90°。此外，每转一圈输出一个Z相脉冲（零位信号），用于基准定位。

关键信号解析：A相、B相与Z相

A相与B相：方向与位移测量

相位关系：A相和B相的方波信号相位差90°，通过比较两相信号的相位顺序可判断旋转方向。

正转：A相超前B相90°（即A相上升沿触发时，B相为低电平）。

反转：B相超前A相90°（即B相上升沿触发时，A相为低电平）。

位移计算：每检测到一个脉冲上升沿或下降沿，计数器加1或减1，脉冲总数乘以分辨率（每转脉冲数，PPR）即可得到位移量。

Z相：零位参考与误差修正

功能：Z相脉冲每转一圈输出一次，用于标记码盘的绝对零位。

应用场景：

系统启动时：通过Z相脉冲初始化计数器，消除累计误差。

断电恢复后：重新校准位置，避免因断电导致的位置丢失。

应用场景

工业自动化：数控机床主轴控制

需求：实时监测主轴转速和位置，实现精密加工。

实现方式：

增量式编码器安装在主轴上，输出A/B/Z相信号。

控制器通过计数脉冲数计算主轴位置，通过频率法测量转速。

Z相信号用于每刀加工后的位置校准，避免累计误差。

机器人关节控制

需求：精确控制关节旋转角度，实现柔性运动。

实现方式：

编码器与减速机输出轴同轴安装，测量关节实际角度。

通过A/B相判向实现双向运动控制，Z相信号用于初始位置校准。

电梯轿厢位置检测

需求：实时监测轿厢位置，确保安全停靠。

实现方式：

编码器安装在曳引机轴上，通过钢丝绳传动测量轿厢位移。

控制器根据脉冲数计算楼层位置，Z相信号用于每层平层校准。

Baumer堡盟增量式编码器EN580E.IL-SC10.GA1H1.04096.K 11246017工作原理