編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。
編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。
按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。
增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。
絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。
主要分類：
編碼器可按以下方式來分類。
1、按碼盤的刻孔方式不同分類
（1）增量型：
就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號，然后對其進(jìn)行細(xì)分，斬波出頻率更高的脈沖)；
通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)；
而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻；Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個脈沖。
（2）絕對值型：就是對應(yīng)一圈，每個基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個與該角度對應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值；
通過外部記圈器件可以進(jìn)行多個位置的記錄和測量。
2、按信號的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補(bǔ)輸出和長線驅(qū)動輸出。
3、以編碼器機(jī)械安裝形式分類
（1）有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。
（2）軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。
4、以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點電刷式。
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德國P+F單圈值編碼器因此，當(dāng)電源斷開時，型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的，有效的； 不像增量編碼器那樣，必須去尋找零位標(biāo)記?，F(xiàn)在編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全，一般都是專用的，如電梯專用型編碼器、機(jī)床專用編碼器、伺服電機(jī)專用型編碼器等，并且編碼器都是智能型的，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1"還是“0"；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1"還是“0"。
此系統(tǒng)全部用一個紅外光源垂直照射，這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上，該接收器覆蓋著一層光柵，稱為準(zhǔn)直儀，它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。一般地，旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個速度信號，這個信號要反饋給變頻器，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。
德國P+F倍加福型編碼器專業(yè)代理故障現(xiàn)象：1、旋轉(zhuǎn)編碼器壞（無輸出）時，變頻器不能正常工作，變得運行速度很慢，而且一會兒變頻器保護(hù)，顯示“PG斷開"。聯(lián)合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖，這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式，必須與編碼器pg的型號相對應(yīng)。一般而言,編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種，其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口,因此選擇合適的pg卡型號或者設(shè)置合理. 編碼器一般分為增量型與型，它們存著的區(qū)別：在增量編碼器的情況下，位置是從零位標(biāo)記開始計算的脈沖數(shù)量確定的，而型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里，每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是的；
（RHI58N-0BAK1R61N-01024）德國P+F單圈值編碼器
德國P+F編碼器P+F傳感器P+F接近開關(guān).P+F編碼是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過光電轉(zhuǎn)換，可將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出（REP）。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。
詳細(xì)見解：德國倍加福編碼器
編碼器接線圖
我們通常用的是增量型編碼器，可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號直接輸入給PLC，利用PLC的高速計數(shù)器對其脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，以獲得測量結(jié)果。不同型號的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只有A、B相兩相，簡單的只有A相。編碼器有5條引線，其中3條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線（OC門輸出型）。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B、Z兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，A、B為相差90度的脈沖，Z相信號在編碼器旋轉(zhuǎn)一圈只有一個脈沖，通常用來做零點的依據(jù)，連接時要注意PLC輸入的響應(yīng)時間。旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時要將屏蔽線接地，提高抗干擾性。
編碼器-----------PLC；
A-----------------X0；
B-----------------X1；
Z------------------X2；
+24V------------+24V；
COM------------- -24V-----------COM。
編碼器分類
一、按照機(jī)械結(jié)構(gòu)形式，編碼器可以分為旋轉(zhuǎn)編碼器(rotary encoder)和線性編碼器(linear encoder)。
1、旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用為廣泛，主要用于測量機(jī)械設(shè)備的角度、速
度或者電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2、線性編碼器主要用于測量線性位移，又可以分為拉線編碼器(wire
draw encoder)和直線編碼器(line encoder)兩類。
3、拉線編碼器是拉線盒(wire draw mechanism)與旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械組合，通過拉線盒這種機(jī)械裝置將機(jī)械設(shè)備的直線運動轉(zhuǎn)化為圓周運動，從而可以使用旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行測量線性位移。
4、直線編碼器通常由閱讀器(reader)和測量標(biāo)尺(measuring ruler)組成，通過檢測閱讀器與測量標(biāo)尺之間的相對位置，從而計算出機(jī)械位置及其變化。
二、按照電氣輸出形式，編碼器可以分為增量型編碼器(incremental encoder)和值型編碼器(absolute encoder)。
1、增量型編碼器的輸出為周期性重復(fù)的信號，如方波或者正弦波脈沖。因此，可以分為方波增量型編碼器和正余弦波增量型編碼器。
①方波增量型編碼器是常用的編碼器之一，通過計算方波脈沖的數(shù)量和頻率得出長度和速度。方波增量型編碼器有電壓型輸出，如TTL（也稱長線驅(qū)動、線驅(qū)動或RS422）和HTL（也稱推挽輸出或推拉輸出）等，和開關(guān)型輸出，如NPN開路集電極輸出和PNP開路集電極輸出。
②正余弦波增量型編碼器的輸出一般為1Vpp或者0.5Vpp的正弦波和余弦波，通過計算正余弦的幅值可以的細(xì)分出微小的角度。
2、值型編碼器的輸出則是代表著實際位置的特定的數(shù)字編碼，不同的編碼規(guī)則對應(yīng)著不同的通信協(xié)議，也就是我們通常說的通信接口。
值型編碼器常見的的通信接口有：
①模擬量（如，4-20mA電流型輸出和0-10V電壓型輸出等）
②并行口（如推挽輸出和開路集電極輸出等，每根線芯代表著二進(jìn)制的一位數(shù)字）
③串行口（如RS485，RS232, RS422等）
④工業(yè)總線接口（如SSI, PROFIBUS, DeviceNet, CANOpen等）
⑤工業(yè)以太網(wǎng)接口等（如PROFINET, Ethernet IP, EtherCAT, POWERLINK等） 值型編碼器包含單圈值型編碼器和多圈值型編碼器。單圈值型編碼器可以確定一圈范圍以內(nèi)的角度，而多圈值型編碼器除了確定一圈范圍以內(nèi)的角度以外，還可以確定圈數(shù)。
三、按照檢測工作原理，編碼器可分為光電編碼器、磁性編碼器以及電感式編碼器和電容式編碼器，等等。
1、光電編碼器采用光學(xué)檢測原理，一般檢測精度相對較高，但在戶外及惡劣環(huán)境下使用時需要較高的防護(hù)要求，并且不適宜在凝露的環(huán)境中使用。
2、磁性編碼器采用磁阻或者霍爾元件對磁性材料的角度或者位移值進(jìn)行測量。同光學(xué)檢測原理相比，磁電式檢測原理具有抗振動、抗污染等特點，可應(yīng)用于傳統(tǒng)的光電編碼器不能適應(yīng)的領(lǐng)域。
四、按照機(jī)械安裝方式，編碼器還可分為實心軸型和空心軸型，其中空心軸型又可分為盲孔型和通孔型。用于伺服反饋的編碼器還常見錐孔型和錐軸型等安裝形式。
五、按照適用環(huán)境，編碼器可以還分為一般工業(yè)型，重載型和防爆型等。
編碼器的基本構(gòu)造
編碼器主要是由碼盤(圓光柵、指示光柵)、機(jī)體、發(fā)光器件、感光器件等部件組成。
1、圓光柵是由涂膜在透明材料或刻畫在金屬材料上的成放射狀的明暗相間的條紋組成的。一個相鄰條紋間距稱為一個柵節(jié),光柵整周柵節(jié)數(shù)就是編碼器的脈沖數(shù)(分辨率)。
2、指示光柵是一片固定不動的,但窗口條紋刻線同圓光柵條紋刻線完全相同的光柵片。
3、機(jī)體是裝配圓光柵,指示光柵等部件的載體。
4、發(fā)光器件一般是紅外發(fā)光管。
5、感光器件是高頻光敏元件;一般有硅光電池和光敏三極管。
編碼器安裝步驟
步：把耦合器穿到軸上。不要用螺釘固定耦合器和軸。
第二步：固定旋轉(zhuǎn)編碼器。編碼器的軸與耦合器連接時，插入量不能超過下列值。E69-C04B型耦合器，插入量5.2mm；E69-C06B型耦合器，插人量5.5mm；E69-Cl0B型耦合器，插入量7.lmm。
第三步：固定耦合器。緊固力矩不能超過下列值。E69-C04B型耦合器，緊固力矩2.0kfg·cm；E69-C06B型耦合器，緊固力矩2.5kgf·cm；E69B-Cl0B型耦合器，緊固力矩4.5kfg·cm。
第四步：連接電源輸出線。配線時必須關(guān)斷電源。
第五步：檢查電源投入使用。
編碼器的安裝注意事項
1、采用標(biāo)準(zhǔn)耦合器時，應(yīng)在允許值內(nèi)安裝。如下圖所示
2、連接帶及齒輪結(jié)合時，先用別的軸承支住，再將旋轉(zhuǎn)編碼器和耦合器結(jié)合起來。如下圖所示
3、齒輪連接時，注意勿使軸受到過大荷重。
4、用螺釘緊固旋轉(zhuǎn)編碼器時，應(yīng)用5kfg·cm左右的緊固力矩。
5、固定本體進(jìn)行配線時，不要用大于3kg的力量拉線。
6、可逆旋轉(zhuǎn)使用時，應(yīng)注意本體的安裝方向和加減法方向。
7、把設(shè)置的裝置原點和編碼器的Z相對準(zhǔn)時，必須邊確定Z相輸出邊安裝耦合器。
8、使用時勿使本體上粘水滴和油污。如浸入內(nèi)部會產(chǎn)生故障。
編碼器使用方法
1、將編碼器電源接好，將燈具上的黃色電線接入編碼器的S+接口，綠色電線接入編碼器的S-接口，紅色電線接入編碼器的V+接口，藍(lán)色電線接入編碼器的V-接口。
2、打開編碼器的電源開關(guān)
打開編碼器電源開關(guān)后，編碼器的液晶屏左邊三位開始從001遞增讀取，直到編碼器讀取到燈具的出廠編碼號后停止遞增。假如出廠編碼為18號，則液晶屏的顯示如下圖所示：
3、燈具重新編碼：
通過編碼器上的“設(shè)置”按鈕使液晶屏上的光標(biāo)移動到左邊三位的任意一位要改動的編碼號上，通過 ↑、↓按鈕加減數(shù)字大小，如要將018號改為010號，則按“設(shè)置”按鈕，將光標(biāo)停留在“8”上，連續(xù)按“↓或↑”，按鈕，直到將8改為0，此時按“寫入”按鈕，當(dāng)液晶屏右邊字符顯示“OK”，即編碼完成，這時液晶屏的顯示如下圖所示：
編寫下一個燈具時，只需按上述接好連線，無需關(guān)編碼器，直接將光標(biāo)移動到相應(yīng)位置，改寫數(shù)字，按“寫入”鍵，依次往下連續(xù)編寫。
編碼器常見故障
1、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2、編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率高，維修中經(jīng)常遇到，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過低，通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需檢修電源或更換電纜。
4、式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，這時需更換電池，如果參考點位置記憶丟失，還須執(zhí)行重回參考點操作。
5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會引入干擾信號，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準(zhǔn)確性，必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
6、編碼器安裝松動：這種故障會影響位置控制 精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚至剛一開機(jī)即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過載報警，請?zhí)貏e注意。
7、光柵污染 這會使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾無水酒精輕輕擦除油污。
編碼器選型需考慮的因素
1、溫度補(bǔ)償
編碼器產(chǎn)品配備專用電路確保超出工作溫度范圍時，信號質(zhì)量保持相同的高水平。
2、短路保護(hù)
編碼器確保在信號輸出通道發(fā)生短路或錯誤的接線是編碼器不被損壞。一旦編碼器正確接線，將恢復(fù)工作。
3、反極性保護(hù)
編碼器供電范圍5-30VDC和10-30VDC。在電源線發(fā)生錯誤的接線是傳感器不被損壞。一旦傳感器正確接線，將恢復(fù)工作。
4、環(huán)境要求
編碼器在使用時，環(huán)境因素對于編碼器的使用壽命有顯著的影響。
5、工作溫度
編碼器能夠正常溫度的工作時的環(huán)境溫度，工作溫度降直接影響編碼器的使用壽命和使用效果。
6、機(jī)械強(qiáng)度
編碼器產(chǎn)品采用雙軸承或多軸承支撐結(jié)構(gòu)，zui大程度的保證編碼器的機(jī)械承載能力。同時軸承直接采用機(jī)械機(jī)構(gòu)相互限位的設(shè)計。使用特殊的潤滑脂對軸承進(jìn)行處理，軸承能夠承受極端的溫度環(huán)境、高速、高負(fù)載以及不斷的換向旋轉(zhuǎn)。軸承的使用壽命是以編碼器的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)來定義的。使用壽命可以用以下面
公式轉(zhuǎn)換成小時：
7、大轉(zhuǎn)速
編碼器的大轉(zhuǎn)速受限于大機(jī)械轉(zhuǎn)速和輸出脈沖數(shù)（PPR），編碼器的大允許轉(zhuǎn)速（詳見產(chǎn)品的參數(shù)表）。大轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)心可以表述為如下：
詳細(xì)見解:倍加福P+F
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