编码器工作原理
编码器工作原理
编码器可以在打印机、地铁、飞机、有轨电车、建筑起重机、电梯中找到，甚至可以在先进的花园地块上作为开门传感器。让我们仔细看看广泛用于工业过程自动化的产品。
编码器这个词是什么意思？
三种类型的编码器可用于测量旋转角度：绝对位置、具有“1”或“0”输出的增量编码器和增量正弦编码器。绝对角度编码器基于一个磁盘，该磁盘分为具有不同模式的几个段。例如，3 位信号有 8 段。
- 绝对编码器通过提供从电源打开的那一刻起的信息来跟踪其位置。当机器不是一直使用并且当时电源关闭时，这很有用。
- 旋转增量编码器盘产生数字脉冲信号。它还具有指示当前旋转位置的参考标记，指示零角度。参考脉冲，通常称为“Z”脉冲，使用光电探测器电子设备每转一圈确定一次准确的参考位置，产生形成两个脉冲流 A 和 B 的“正交”信号，在时间上相互偏移 90。它们的生成顺序使得可以识别所测量的电机的旋转方向。一些编码器还产生反脉冲。
- 具有正弦信号的增量编码器产生正弦信号。它产生正弦波、余弦波和参考标记，这些标记在电子电路中进行处理。这些信号与调幅正弦波转换器信号有很大不同。编码器信号的频率要高得多，并且不包含“载波频率”。
哪个编码器最有用
让我们以电机为例：电机当然是基础，但许多控制系统要求电机角位置的信息也非常精确。控制算法环路获取来自位置传感器的反馈信号，以控制电机运行每个阶段的电流。这种控制基于对IGBT晶体管的独立控制，IGBT晶体管为这些相的绕组供电，从而调节电流，从而调节电机旋转。
与电机耦合的旋转变压器在高温和重冲击载荷下运行。将电子电机控制电路远离电机的磁场和干扰。另一方面，由于需要较短的连接，编码器信号的电子电路必须靠近编码器放置，这会增加其工作温度。
旋转变压器绕组（编码器中通常为 6 圈）需要良好的绝缘，因为施加到电机的电压相对较高，通常高于 300V。旋转变压器还必须承受高温。其反馈电路可承受超过 125C 的温度，使旋转变压器成为汽车和工业应用在最恶劣环境中的首选解决方案。
绝对位置传感器连续发出单元实际旋转位置的信号。旋转变压器在每个 360 度位置产生独特的正弦和余弦电压信号，这就是它们是绝对位置传感器的原因。另一方面，数字编码器信号可以是绝对的或增量的。绝对编码器通过串行数据总线（如SSI（同步串行接口））发送数据。控制器必须根据此协议与驱动单元通信。
增量编码器不提供绝对信息，只能用于增加或减少位置计数器。增量编码器在电源故障后不会保留位置信息，即使电路中的存储器是非易失性的。
在运输应用中使用强大电机的用户在实践中更喜欢旋转变压器编码器，因为在位置检测期间振动和强烈冲击仍然受到控制。它们的铜绕组采用耐热钢外壳中的电镀变压器铁芯，具有环保性。编码器由环氧涂层塑料外壳中的光电光学玻璃系统组成，对环境敏感。由于冲击和振动，那里编码器的精度低于旋转变压器。尽管采取了安全预防措施，但光学编码器中使用的透明光盘容易受到灰尘污染。
为了增加电阻，编码器制造商使用塑料或金属盘和其他更耐热的组件代替玻璃。机械绝缘以及防尘和油脂保护用于增加抗冲击和抗振动能力。旋转变压器可作为单独的组件、转子和定子提供，使其易于连接到单元。
什么是光学编码器：工作原理
编码器的工作原理：光学方法在汽车电子中非常流行，因为原理简单，精度优于电气方法。编码器技术的基本原理是确保高精度、提供数字信息的能力、稳定性和抗噪性。它是一种光学技术，提供了几种经典的方法来构建编码器，编码器是一种传感器，可以直接以数字形式提供有关运动、位置或方向的信息，也可以通过生成一系列可以数字化的脉冲来创建数字光学编码器。
光学编码器应用的主要应用有：
- 线控驱动EPAS（电动助力转向）、EHPAS（电动液压助力转向）、ESP 电子车辆控制系统中的绝对角位置、扭矩和速度传感器;
- 环境光传感器，用于自动调整LCD的照明参数（控制背光电流水平并延长使用寿命）4
- 用于乘客检测的光学传感器，测量乘客与安全气囊模块之间的距离（根据座椅的重量和位置以及事故的严重程度优化安全气囊填充速度）4
- 用于乘客位置检测的CMOS摄像头，后置摄像头;
- 雨量传感器，用于监控挡风玻璃刮水器（反射传感器检测挡风玻璃上的雨滴）;
- 电致变色镜;
- 太阳负荷传感器和太阳负荷传感器/汽车光传感器（启用自动风冷）;
- 自动位置编码器控制系统中的皮带预紧器传感器和座椅位置传感器（光频和光电压传感器，线性阵列）;
- 关门控制;
- LED色彩校正（TCS230 LED调色变频器）;
- 前灯自适应系统、自动开启和大灯强度控制 （HUD）;
- 控制车辆内部照明;
- 一氧化碳检测;
- 光学识别系统;
- 用于障碍物检测和距离确定的激光系统、雷达、视频传感器等
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