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一、德國heidenhain旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理

       由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。

       編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線 

二、德國heidenhain旋轉(zhuǎn)編碼器的原理特點(diǎn)

heidenhain旋轉(zhuǎn)編碼器的是集光機(jī)電技術(shù)于一體的速度位移傳感器。

增量式

       增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，有相應(yīng)的相位輸出。其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減，需借助后部的判向電路和計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)可任意設(shè)定，并可實(shí)現(xiàn)多圈的無限累加和測量。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)脈沖的Z信號(hào)，作為參考機(jī)械零位。當(dāng)脈沖已固定，而需要提高分辨率時(shí)，可利用帶90度相位差A(yù)，B的兩路信號(hào)，對(duì)原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻。

絕對(duì)值

       絕對(duì)值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時(shí)，有與位置一一對(duì)應(yīng)的代碼（二進(jìn)制，BCD碼等）輸出，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置，而無需判向電路。它有一個(gè)絕對(duì)零位代碼，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測量時(shí)，仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置地代碼，并準(zhǔn)確地找到零位代碼。一般情況下絕對(duì)值編碼器的測量范圍為0～360度，但特殊型號(hào)也可實(shí)現(xiàn)多圈測量。

正弦波

       正弦波編碼器也屬于增量式編碼器，主要的區(qū)別在于輸出信號(hào)是正弦波模擬量信號(hào)，而不是數(shù)字量信號(hào)。它的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領(lǐng)域的需要－用作電動(dòng)機(jī)的反饋檢測元件。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上，人們需要提高動(dòng)態(tài)特性時(shí)可以采用這種編碼器。

為了保證良好的電機(jī)控制性能，編碼器的反饋信號(hào)必須能夠提供大量的脈沖，尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時(shí)候，采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖，從許多方面來看都有問題，當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)（6000rpm）時(shí)，傳輸和處理數(shù)字信號(hào)是困難的。

       在這種情況下，處理給伺服電機(jī)的信號(hào)所需帶寬（例如編碼器每轉(zhuǎn)脈沖為10000）將很容易地超過MHz門限；而另一方面采用模擬信號(hào)大大減少了上述麻煩，并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號(hào)的內(nèi)插法，它為旋轉(zhuǎn)角度提供了計(jì)算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加，例如可從每轉(zhuǎn)1024個(gè)正弦波編碼器中，獲得每轉(zhuǎn)超過1000，000個(gè)脈沖。接受此信號(hào)所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內(nèi)插倍頻需由二次系統(tǒng)完成 

使用旋轉(zhuǎn)編碼器測量角度

德國heidenhain旋轉(zhuǎn)編碼器安裝方式

      旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)置軸承和定子，編碼器的圓光柵直接與被測軸相連。掃描單元通過滾珠軸承安裝在軸上，并由定子連軸器支撐。當(dāng)軸進(jìn)行角加速度時(shí)，定子聯(lián)軸器必須只吸收軸承摩擦力所導(dǎo)致的牛矩，因此它能最大限度地降低靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測量誤差。而且，安裝在定子上的聯(lián)軸器還能補(bǔ)償被測軸的軸向運(yùn)動(dòng)。定子聯(lián)軸器的其它優(yōu)點(diǎn)還有：

安裝簡單

總長度短

聯(lián)軸器的固有頻率高

允許使用空心軸

       內(nèi)置軸承的旋轉(zhuǎn)編碼器由分離的聯(lián)軸器連接可用于實(shí)心軸。推薦使用的連接被測軸的聯(lián)軸器能補(bǔ)償徑向和軸向誤差。采用分離聯(lián)軸器的角度編碼器能支持更高的軸轉(zhuǎn)速。

無內(nèi)置軸承旋轉(zhuǎn)編碼器工作時(shí)沒有摩擦。掃描頭和圓光柵、光柵鼓或鋼帶這兩個(gè)部件可在組裝時(shí)分別調(diào)整。其優(yōu)點(diǎn)有：