增量编码器

     增量编码器又称增量型编码器，增量式编码器，它是一种根据旋转运动产生信号的编码器，其刻度方式为每一个脉冲都进行增量计算。增量编码器常和机械转换装置一起使用（如齿条-齿轮、测量轮或心轴一起使用），用于测量直线运动。增量编码器常用于位置控制和电机的速度反馈，包括伺服，工业应用或重载应用。它可以提供出色的速度和位置反馈，系统架构简单成本低。由于增量编码器只能提供位置变化的信号，所以在实际应用中一般需要一个参考点来建立当前系统的零位。

增量编码器结构和工作原理

    增量编码器一圈可以输出特定数量的脉冲。输出信号可以是单路A信号，也可以是双路AB信号，通过相位差来检测旋转的方向。这种AB信号我们称为正交信号。增量编码器主要由轴，PCB和外壳构成的。PCB上包含了传感器和信号处理电路用于产生两路主要AB信号。除此之外，还可以提供一圈产生一次的Z信号用于原点的检测或者AB信号的修正。

    增量光电编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成，如下图所示。

    码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期；检测光栅上刻有A、B 两组与码盘相对应的透光缝隙，用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线。它们的节距和码盘上的节距相等，并且两组透光缝隙错开1/4 节距，使得光电检测器件输出的信号在相位上相差90°电度角。当码盘随着被测转轴转动时，检测光栅不动，光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上，光电检测器件就输出两组相位相差90°电度角的近似于正弦波的电信号，电信号经过转换电路的信号处理，可以得到被测轴的转角或速度信息。增量光电编码器输出信号波形下图所示。

增量编码器特点

    增量光电编码器的优点是：原理构造简单、易于实现；机械平均寿命长，可达到几万小时以上；分辨率高；抗干扰能力较强，信号传输距离较长，可靠性较高。其缺点是它无法直接读出转动轴的绝对位置信息。

增量编码器的替代产品

•旋转变压器

    旋转变压器的基本原理是，电流从线圈流过会产生磁场。旋转变压器由两组互相垂直的线圈构成。一组线圈固定，另一组线圈跟着轴旋转。检测两组互感磁场强度和相位就可以检测出物体的运动。

旋转变压器简单的设计使得他适应非常极端的环境，例如高温，低温，辐射环境甚至是机械的剧烈震动。但是旋转变压器的缺点是他不能够提供非常精确的信号，其输出信号为模拟量信号，必须采用额外的AD芯片才可以处理。

•绝对值型编码器

    绝对值编码器用于位置和速度都要求非常精确的场合。不需要依靠外部的传感器我们就可以知道当前轴的实际位置。绝对值编码器超高的精度有利于提升系统的整体性能，广泛应用于CNC，医疗及机器人行业。

增量编码器的应用

    增量编码器的设计考虑了非常广泛的应用场合，主要用于三大行业：

    重载行业：极端恶劣的环境下可以抵御湿气，高温，震动及冲击，例如造纸，冶金和木工机械

    一般工业：一般工业环境，符合标准的IP等级

    轻载/伺服：高精度的机器人控制，电子半导体行业。