Энкодеры

Описание и принцип действия энкодеров

Цифровой оптический энкодер представляет собой преобразователь движения в последовательность цифровых импульсов. Декодированием последовательности битов цифровые импульсы можно преобразовать в относительные или абсолютные данные измерения. Энкодер может быть линейным или вращательным, причем последняя конфигурация встречается наиболее часто.

Выпускаются два вида поворотных энкодеров – абсолютные, в которых некоторое уникальное цифровое слово соответствует каждому положению поворота вала, и инкрементальные энкодеры, генерирующие цифровые импульсы по мере вращения вала и позволяющие замерять относительное положение вала. Именно поэтому инкрементальные энкодеры еще иногда называют относительными. Энкодеры бывают со сплошным и с полым валом, причем последний может быть исполнен глухим.

Большинство поворотных энкодеров состоят из стеклянного или пластмассового кодирующего диска, на который фотопечатью нанесены радиальные дорожки. Цифровые импульсы генерируются, когда по радиальные линии прерывают направляемый на диск луч света.

Для правильного определения направления вращения вала вокруг оси необходимо установить два датчика – тогда направление можно узнать по последовательности восприятия датчиками каждой радиальной линии. Энкодеры с двумя датчиками называются квадратурными, поскольку два импульса смещены относительно друг друга на 90º.

Помимо оптических энкодеров применяются магнитные энкодеры, использующие датчик Холла и работающие по принципу регистрации этим двухканальным датчиком последовательности полюсов магнита, и магнитно-резистивные энкодеры, в которых используется магнитно-резистивный эффект - изменение сопротивления в зависимости от направления магнитного поля.