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增量式編碼器和絕對式編碼器,ABI訊號和UVW訊號、編碼器PWM訊號

一、編碼器的分類

根據檢測原理,編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式,根據其刻度方法及訊號輸出形式,可分為增量式、絕對式以及混合式三種。

1、增量式編碼器 增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈衝A、B和Z相;A、B兩組脈衝相位差90。,從而可方便的判斷出旋轉方向,而Z相為每轉一個脈衝,用於基準點定位。它的優點是原理構造簡單,機械平均壽命可在幾萬小時以上,抗干擾能力強,可靠性高,適合於長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置資訊。

2、絕對式編碼器 絕對式編碼器是直接輸出數字的感測器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤,每條道上有透光和不透光的扇形區相間組成,相鄰碼道的扇區數目是雙倍關係,碼盤上的碼道數是它的二進位制數碼的位數,在碼盤的一側是光源,另一側對應每一碼道有一光敏元件,當碼盤處於不同位置時,各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平訊號,形成二進位制數。這種編碼器的特點是不要計數器,在轉軸的任意位置都可讀書一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然,碼道數越多精度越大。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。

3、混合式絕對編碼器 混合式絕對編碼器,它輸出兩組資訊,一組資訊用於檢測磁極位置,帶有絕對資訊功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出資訊。

二、ABI(ABZ)訊號和UVW訊號

1、ABI訊號

如上圖,編碼器輸出三組方波脈衝A、B和I相;A、B兩組脈衝相位差90度,根據誰先出現可以方便的判斷旋轉方向。而Z相為每轉一圈輸出一個脈衝,用於基準點定位。

2、UVW訊號

編碼器還可以輸出UVW訊號來表示電機的位置變化,主要用於無刷直流電機的驅動。

3、PWM訊號

編碼器還可以輸出PWM訊號,改變PWM的佔空比來表示編碼器的絕對位置。

還可以在PWM訊號上加上通訊資訊,傳遞給微控制器:

如上圖,把PWM的一個週期分為4119份,12份用來表示開始,4份用來傳遞錯誤資訊,4095份用來傳遞位置資訊,8份用來表示結束。