你真的了解編碼器嗎？

檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者水平運(yùn)動(dòng)機(jī)械的移動(dòng)方向、移動(dòng)量、角度。確實(shí)，編碼器只是一個(gè)很小的部件。但是它可能用在大家想都沒想過的機(jī)器上。在現(xiàn)在，我們都很清楚編碼器是同電機(jī)結(jié)合使用的。世間有千百萬種可能性，編碼器同電機(jī)結(jié)合使用也僅僅是滄海一粟，它還有更多你所意想不到應(yīng)用。

此次我們就講一講“從編碼器的基礎(chǔ)到應(yīng)用”，來介紹編碼器所隱藏的魅力。這次介紹共分為四個(gè)欄目，欄目：粗略介紹編碼器并介紹編碼器應(yīng)用案例。第二以及第三欄目：將詳細(xì)介紹編碼器的工作原理及其特征。雖然是言簡(jiǎn)意賅，但也說明幾個(gè)工作原理以及輸出形態(tài)。讓我們對(duì)編碼器能夠有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)，根據(jù)其種類清楚優(yōu)缺點(diǎn)，可以容易分辨出其特征。第四欄目：我們回歸到最初的話題，編碼器有什么其他用途，介紹編碼器的實(shí)際應(yīng)用案例。

講到這里想必大家對(duì)編碼器的運(yùn)行已經(jīng)有了大致了解。那么現(xiàn)在我們回歸到編碼器的其他應(yīng)用上。

如果有人問你編碼器是干什么的??？最簡(jiǎn)單的答案就是測(cè)出旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)物體的移動(dòng)方向、移動(dòng)量、角度。因此一般情況下提及編碼器的應(yīng)用，我們可以舉出用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器。

不過這樣說的話，似乎范圍太過廣泛了。換個(gè)更加精準(zhǔn)的說法，高精度運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備。像電風(fēng)扇這種家電，用無刷電機(jī)也不會(huì)有什么問題，也就沒有必要使用編碼。與此相反，工業(yè)機(jī)器人、AGV、模組等各種工業(yè)設(shè)備，由于高精度運(yùn)作的要求，編碼器在這些設(shè)備被廣泛應(yīng)用。

除此之外，文章開頭介紹的電梯，對(duì)自身運(yùn)動(dòng)有著高要求的設(shè)備也會(huì)用到編碼器。近些年在混合動(dòng)力汽車以及電動(dòng)汽車上，編碼器的應(yīng)用也越來越廣泛。

有沒有意識(shí)到目前所介紹的編碼器應(yīng)用全部都跟電有關(guān)？進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或水平運(yùn)動(dòng)，除了用電作為動(dòng)力源的電機(jī)驅(qū)動(dòng)之外，用油壓、氣壓作為驅(qū)動(dòng)方式也是有的。但是這些油壓和氣壓裝置，基本上沒有使用編碼器。

為什么呢？首先，電機(jī)的話通過電源開關(guān)的控制，可以馬上開啟或停止運(yùn)動(dòng)。通過控制電機(jī)電壓和頻率，可以輕易改變轉(zhuǎn)數(shù)。因?yàn)檫@些動(dòng)作都有著高應(yīng)答，通過編碼器可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行高精度且迅速的控制。

用油壓作為動(dòng)力源的話，油壓上升是需要時(shí)間的（例如螺旋槳），也就無法像電機(jī)那樣用編碼器進(jìn)行控制。不單單是螺旋槳開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，如果要改變轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，螺旋槳無法馬上響應(yīng)，只能夠慢慢變化。這是由于驅(qū)動(dòng)螺旋槳運(yùn)動(dòng)的油壓受油的黏性、管道阻力所限制。油壓的變化以及螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)滯后，使得用編碼器測(cè)定轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行控制變得異常困難。氣壓設(shè)備同理。

現(xiàn)在小編就將編碼器的使用案例分為兩類同大家分享：

“現(xiàn)在之前的使用案例”

“最近才有的使用案例”

與步進(jìn)電機(jī)組合“檢測(cè)丟步”

步進(jìn)電機(jī)向繞組輸入脈沖電流，旋轉(zhuǎn)脈沖對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)角度。因此，即便沒有反饋控制，基本上電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度，控制器都可以識(shí)別的。但是如果發(fā)生什么故障的話，用脈沖電流無法運(yùn)動(dòng)，控制器同實(shí)際運(yùn)動(dòng)之間就有存在誤差。如果應(yīng)用場(chǎng)合需求高精度，誤差發(fā)生時(shí)，為了檢測(cè)出誤差并用驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行求證，就需要搭載編碼器。

工作平臺(tái)X-Y驅(qū)動(dòng)臺(tái)的位置檢測(cè)

對(duì)搭載工件的驅(qū)動(dòng)臺(tái)進(jìn)行X軸-Y軸（水平方向）的移動(dòng)控制會(huì)使用到編碼器。例如，NC銑刀盤和放電加工機(jī)，它們往往要求幾μm--十幾μm的精度。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，編碼器往往要達(dá)到需求精度十倍。編碼器的使用環(huán)境如果是切削加工的話，會(huì)受到切削粉、切削油、振動(dòng)影響，如果使用環(huán)境是放電加工的話，會(huì)受到電波干擾。在這種嚴(yán)峻的使用環(huán)境中，對(duì)編碼器分辨率的要求是極高的。

噴墨打印機(jī)的印刷控制

噴墨打印機(jī)的墨頭動(dòng)作控制也會(huì)用到編碼器?！八{(lán)色”、“深紅色”、“黑色”等顏色，在什么時(shí)候印刷，這種控制信號(hào)由編碼器產(chǎn)生。另外水平方向的印刷結(jié)束后，移動(dòng)紙張印刷其他區(qū)域，這個(gè)時(shí)候也是用編碼器控制旋轉(zhuǎn)筒移動(dòng)紙張。

步進(jìn)電機(jī)的降低功耗

現(xiàn)在的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行一般都是用最大電流進(jìn)行運(yùn)行。這是為了防止之前提到的“丟步”。另外，為了防止停止時(shí)讓電機(jī)隨意旋轉(zhuǎn)，需用勵(lì)磁電流。因此不管電機(jī)動(dòng)與不動(dòng)都需要通電，所以很難實(shí)現(xiàn)低能耗。

裝上編碼器，不僅可以監(jiān)控電機(jī)運(yùn)行時(shí)丟步情況，更可以監(jiān)視編碼器提供的電機(jī)負(fù)荷反饋信號(hào)，這樣一來便使只提供需要的電流成為可能。另外，電機(jī)停止時(shí)，通過監(jiān)視編碼器信號(hào)，可以做到削減整體消費(fèi)電流。

工業(yè)閥門旋轉(zhuǎn)部分的控制

各種配管都會(huì)配備閥門。也會(huì)有用電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行閥門旋轉(zhuǎn)控制的產(chǎn)品。但是受使用環(huán)境的影響，光學(xué)式的編碼器是無法采用的。但是，磁編比光編更適應(yīng)惡劣環(huán)境，體積小更容易安裝。因此適用于工業(yè)閥門。