去年，《自动化世界》研究了两者的区别编码器世界的准确性，分辨率和精度。虽然了解这些术语之间的差异对于了解编码器功能很重要，但它更重要的是有效地确定应用程序的正确类型的编码器。
编码器的核心功能是向控制器或机电系统中的移动部件的位置提供反馈。“编码器关闭反馈循环并告诉您系统中的一个动作部件正在进行中，”编码器的供应商尼尔多韦多茨，COEL DONOWITZ，COEON DONOWITZ。
考虑到编码器在运动控制系统中的反馈作用，Donowitz说，编码器选择过程中的第一个决定应该基于应用程序中的运动类型。
“直线运动发生在一条直线上——来回。因此，线性编码器可用于线性电机中报告力的位置或数字卡尺中的距离等应用。”
旋转编码器通常安装在电机上，以报告电机轴的位置。多诺维茨补充说，它们也可以用于“任何旋转的物体”。例如，他们可以报告飞机襟翼的角度，或机器人手臂的角度。”
无论是线性编码器还是旋转编码器，它们的信息都被运动控制器用来计算位置、速度、距离和方向。
光学、磁性或电容性
一旦确定了系统中要监控的运动类型，下一步就是确定三种编码器中哪一种最适合应用光学、磁性或电容式。
在光学编码器中，线路阻挡光;Windows让光线传递到传感器。当传感器接收光时，输出变高，当灯被阻止时，它会变低。最常用的编码器是光学编码器。“内部这些编码器是一个具有不透明和透明区域的磁盘，通常是线条和窗口的模式，”Donowitz说。“LED阵列在磁盘上闪烁光 - 线路块灯和窗口让光线通过另一侧的照片传感器。在大多数编码器中，来自传感器的信号用车载信号调节电路处理，并被发送到运动控制器。“
由于光学编码器在没有阻碍光路的情况下发挥最好的作用，如果不通过特殊包装处理，高湿度、潮湿或过多灰尘的操作环境可能会对光学编码器造成问题。
磁性编码器通常具有连接到旋转轴的磁体，使得固定传感器可以从磁体中检测南北场线，并在轴旋转时报告磁场的角度。
磁编码器内部有一个旋转磁铁和一个传感器来检测磁场的位置。Donowitz表示，磁性编码器经常用于潮湿，潮湿或尘土飞扬的设置，这可能导致光学编码器的问题。但是，由于磁性编码器可以对可能来自电动机的杂散磁场敏感，因此用户可能需要安装磁屏蔽以阻止杂散字段以隔离编码器。
电容式编码器是最新的一种编码器技术。这些编码器检测电容的变化，并将其与位置联系起来。Donowitz说:“在编码器内部，发射器通过转子向接收器发送高频信号。”“转子对信号进行调制，然后接收器将调制后的信号转换为信号，然后发送给运动控制器。”
他解释说，电容式编码器比光学和磁性编码器吸收更少的电流，在有灰尘、潮湿或冷凝的环境中表现良好。然而，电容式编码器的最大速度“通常比光学编码器要慢，”他指出。
增量，绝对或伪绝对
了解编码器如何捕获位置数据是一个重要的决策因素。另一个是编码器如何报告他们收集的位置信息。
根据Donowitz的说法，编码器报告信息有两种主要方法，第三种方法是两种主要方法的混合方法。
增量式编码器他说，报告相对职位。“随着内部磁盘旋转或线性条带移动，编码器将为每个运动增量发送高或低脉冲。两个输出通道通常称为信道A和通道B，通常用于将信号发送到运动控制器。通道彼此偏移90电视 - 一个称为正交的相位差 - 这允许运动控制器确定运动方向。“
由于增量式编码器传输的脉冲易于处理，Donowitz说，这些编码器被认为是位置和速度控制的好选择。它们在高速时特别有效，因为它们连续输出脉冲。这种类型的编码器的主要缺点是，如果电源丢失或循环，它们将丢失位置信息。
顾名思义，绝对编码器报告绝对位置——即使电源是循环的。“绝对编码器内部磁盘的每个扇区都有一个独特的模式，”Donowitz说。编码器的输出将信息传输给控制器，控制器可以使用该信息来确定机械系统的确切位置。有许多输出类型可供选择，包括模拟电压变化、脉宽调制和串行通信接口。
绝对编码器有两种类型：单圈和多转。单圈绝对编码器报告编码器盘一圈内的位置，而多圈绝对编码器也记录总匝数。Donowitz指出，多转模式需要电池备份，齿轮或其他方法来保存位置信息，如果电源是循环的。
第三个输出称为Index，它占用编码器磁盘上自己的频带，并在单个位置上提供绝对位置信息。他还指出，绝对编码器需要“比增量编码器更复杂的内部电路，这使得它们更加昂贵”。此外，由于绝对编码器不像增量编码器那样连续传输数据，因此它们可能不适合某些高速应用程序。
伪绝对编码器，也称为带索引的增量编码器，基本上是增加了第三个通道，即索引的增量编码器。“这使它们能够像绝对编码器一样工作，”Donowitz说。索引是一个标记，位于编码器磁盘或线性带上自己的带上。编码器能够通过它与索引的距离来跟踪它的位置。”
然而，这只在电力持续的情况下是正确的。“如果停电或循环，你将失去所有的头寸信息，”Donowitz说。“你的系统将需要执行一个归巢移动来找到指数位置，并从那一点开始计数。”
更多的考虑
虽然关于编码器选择的许多信息可以从不同类型的编码器如何工作以及它们如何传输数据的知识中确定，但仍有更多的因素需要考虑。这些考虑包括决定是轴式、套件式还是空心孔编码器;系统的可用功率和运行速度;以及根据系统运行环境对编码器的外壳需求。
要了解关于这些编码器因素的更多信息，以及关于本文中描述的编码器功能的更多信息，请访问美国数字白皮书，“如何为下一个项目选择正确的编码器。”
