旋轉編碼器原理及使用方法

德赫機械

旋轉編碼器是一種將機械旋轉運動轉換為電信號輸出的裝置，廣泛應用于測量轉速、位置、角度等物理量。其核心原理基于光電轉換或磁電轉換，通過檢測旋轉軸的角位移或角速度，輸出相應的脈沖信號或數字代碼。

光電式旋轉編碼器原理

• 結構組成：
  • 光電碼盤：中心有軸，其上有環形通、暗的刻線。
  • 發光元件：如發光二極管（LED），發出光線。
  • 接收元件：如光敏二極管，接收經過碼盤刻線調制的光信號。
    
• 工作過程：
  • 旋轉軸帶動光電碼盤旋轉，碼盤上的刻線對發光元件發出的光進行間斷遮擋。
  • 接收元件將光信號轉換為電信號，產生初始信號。
  • 后繼電路對初始信號進行處理，輸出A、B兩相相位偏差90°的脈沖信號，以及每轉一個的Z相零位脈沖。
    
• 信號處理：
  • A、B相信號：用于判斷旋轉方向和計算旋轉步數。A相領先B相90°表示正轉，B相領先A相90°表示反轉。
  • Z相脈沖：用于確定零位參考位，每轉一周輸出一個脈沖。
    
  
  

磁電式旋轉編碼器原理

磁電式旋轉編碼器利用磁場變化來檢測旋轉位置，原理與光電式類似，但采用磁阻元件或霍爾元件替代光電元件，適用于惡劣環境。

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旋轉編碼器使用方法硬件連接

• 供電：
  • 旋轉編碼器的工作電壓通常為3.3V或5V，由內部發光二極管和光電二極管的工作電壓決定。
    
• 信號線連接：
  • A相、B相：連接至計數器、PLC或單片機的輸入引腳，用于檢測旋轉方向和步數。
  • Z相：可選連接，用于確定零位參考位。
  • 按鍵引腳（如有）：旋轉編碼器可能帶有按鍵功能，需單獨連接至單片機的輸入引腳。
    
• 上拉電阻：
  • 為提高信號穩定性，A相、B相信號線通常需要接上拉電阻。
    
  
  

軟件編程

• 方向判斷：
  • 通過檢測A相和B相信號的相位關系判斷旋轉方向。例如：
    • 正轉：A相上升沿時，B相為低電平。
    • 反轉：A相上升沿時，B相為高電平。
      
    
    
• 計數處理：
  • 對A相或B相的脈沖進行計數，計算旋轉步數或角度。
  • 結合方向判斷，實現正轉計數增加，反轉計數減少。
    
  
  

金牌伐木工

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七舅腦爺

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