| |
增量式编码器 |
绝对式编码器 |
光栅 |
旋转变压器 |
旋转式感应同步器 |
| 原理 |
利用光电原理把机械角位移变成电信号 |
利用光的衍射原理产生的明暗交替的莫尔条纹 |
利用电磁感应原理的模拟式测角器件,本质上是互感系数可变的变压器 |
利用电磁感应原理,两个平面形印制绕组的互感随位置不同而变化,工作原理与多极旋转变压器相似 |
| 分类 |
原理和结构 (1)接触式 (2)光电式 (3)电磁式 反馈形式 (1)增量式编码器 (2)绝对式编码器 (3)混合式编码器 |
材料 (1)玻璃光栅 (2)金属光栅 原理 (1)透射式 (2)反射式 |
(1)正余弦旋转变压器 (2)线性旋转变压器 (3)比例式旋转变压器 |
(1)直线式 (2)旋转式 |
| 基本组成 |
发光二极管,光电圆盘,遮光板,光敏元件, |
(1)圆光栅 金属圆环,标尺光栅,读数头 (2)直线光栅 标尺光栅,读数头 |
分有刷和无刷两种,定子铁心与线圈,转子铁心与线圈,转子输出变压器 |
定尺和滑尺,绕组 |
| 特点 |
每产生一个输出脉冲信号就对应一个增量角位移 |
通过读取编码盘上的图案来表示绝对角位移 |
通过光敏元件测量莫尔条纹移动的数量来测量角位移 |
输出为模拟量 |
感应输出电动势为幅值不变,相位随定尺和滑尺相对变化的交流电压。 |
| 优点 |
(1)没有触点磨损 (2)允许转速高、精度高 |
分辨率高 易于实现数字化测量和 自动控制 |
结构简单、坚固、耐热、耐冲击、抗干扰、信号输出幅度大、成本低 |
(1)高精度高分辨率的线位移和转角测量 (2)抗干扰能力强,受外界干扰电场和空间磁场变化的影响很小,基本不受电源波动的影响 (3)结构简单、工作可靠、使用寿命长 (4)可以长距离位移测量 (5)工艺性好、成本较底、便于复制和成批生产 |
(3)最常用,易安装 (4)价格较绝对式便宜 |
(3)可以直接读取角度坐标的绝对值,不必“寻零” (4)位置信息不容易丢失 (5)没有累积误差 (6)允许的最高旋转速度比增量式高 |
| 缺点 |
(1)结构复杂 (2)价格贵 |
对使用环境要求较高,使用时要求密封,须防油污、灰尘、铁屑等污染 |
(1)精度低,适合中低精度角位移的测量 (2)输出为模拟量,不能实现直接数字控制 |
(1)输出信号弱 (2)信号处理麻烦 (3)配套的用于信号处理的电子设备(数显表)比较复杂,价格高 |
(3)掉电后会丢失位置信息 (4)允许的最高旋转速度不如绝对式高 |
(3)单转式所能测量的轴角范围0~360°,不适于用多转数运动控制中,多转式已有开发,但成本较高 (4)采样处理时存在时间延迟,不适应高速控制的需要 |
| 精度范围 |
以分辨率表示,与码盘转一周所产生的脉冲数和倍频数有关。一般为500~5000个脉冲/r。高精度达217脉冲数。倍频数一般为1,2,4,8倍频。 |
以分辨率表示,与码盘的码道数目有关。高精度绝对码盘一般为19位,更高精度达21位 |
10nm~10μm |
测量精度3~5’ |
(1)直线式 精度±1μm,分辨率0.05μm,重复精度0.2μm (2)旋转式(直径300mm) 精度±1",分辨率0.05",重复精度0.1 " |
| 应用场合 |
非常广泛。角度、速度、加速度、线位移量、角度量测量的各种场合 |
非常广泛。角度测量的各种场合 |
应用广泛。计量和检测、装配和测试、直线电动机、印刷和影象、科学仪器、半导体制造中 |
在高精度的随动系统中做测量元件,在模拟解算装置中做解算元件 |
很广。 旋转式应用如:陀螺平台、伺服转台、火炮控制、雷达天线定位、精密机床等设备中。 直线式应用如:坐标镗床、坐标铣床以及其它精密机床的定位、显示、和数控机床的闭环控制系统中 |
| 主要特征参数 |
电源,输出信号,输出形式,脉冲数,最高响应频率,启动力矩,轴上额定负载,最高转速,轴径/轴形状,使用环境 |
电源,输出形式,输出码,分辨率(码道数目),最高响应频率,启动力矩,轴上额定负载,最高转速,轴径/轴形状,使用环境 |
分辨率,输出波形,量程或直径,测量周期,环境要求,直流电源,防护等级,最小时钟频率,最大移动速度,尺寸 |
普通: 激磁方式,激磁方额定电压,额定频率,开路输入阻抗,变压比(输出/激磁),多极和双通道型及极对数,最大空载输出电压 |
结构类型,检测周期,精度,重复精度,滑尺阻抗,滑尺输入电压,定尺阻抗,定尺输入电压,电压传递系数 |