HEIDENHAIN海德漢編碼器ERN系列上海*

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公司優(yōu)惠供應德國HEIDENHAIN海德漢編碼器、HEIDENHAIN光柵尺、HEIDENHAIN長度計、HEIDENHAIN磁柵編碼器、HEIDENHAIN角度編碼器、HEIDENHAIN旋轉編碼器、HEIDENHAIN數(shù)顯裝置、HEIDENHAIN數(shù)控系統(tǒng)。更多優(yōu)勢品牌，進口*，歡迎誠心合作。

HEIDENHAIN海德漢產品及其應用：

高精度位置測量應用的長度計，直線光柵尺，旋轉編碼器，磁柵編碼器和角度編碼器。后續(xù)電子系統(tǒng)，例如位置編碼器測量值的數(shù)顯裝置和接口電路或數(shù)據(jù)傳輸。銑床，銑車復合加工機床，鉆床，鏜床和加工中心的CNC數(shù)控系統(tǒng)。工件、和機床整機驗收和檢測的測頭和對刀儀，豐富的產品能滿足各種應用要求如高精度、高可靠性、生產、高動態(tài)性能、簡單操作以及效率等。

海德漢HEIDENHAIN研制生產光柵尺、角度編碼器、旋轉編碼器、數(shù)顯裝置和數(shù)控系統(tǒng)。海德漢公司的產品被廣泛應用于機床、自動化機器，尤其是半導體和電子制造業(yè)等領域。

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光電編碼器按編碼方式又主要有增量式編碼器和式編碼器兩大類，前者具有分辨率高、價格較低、接口簡單等優(yōu)點，然而在當今工業(yè)中，無掉電記憶功能又對其應用構成了很大局限；后者結構緊湊、體積小、接口數(shù)字化、抗干擾能力強、具有掉電記憶功能，在應用中也越來越受重視[2]。

當前市場上，德國海德漢公司的產品種類繁多，具有很好的*，被廣泛應用于機床、自動化領域，尤其在半導體和電子制造業(yè)等領域。海德漢光電編碼器占有很大*，而與之相配套的解碼設備不適合嵌入式系統(tǒng)應用。本文針對實驗用轉臺使用的海德漢編碼器設計出了增量式和式的通用數(shù)據(jù)處理模塊。該模塊具有信號處理速度快、精度高、數(shù)據(jù)準確、應用靈活廣泛、使用和調試方便、成本低廉等優(yōu)點，能很好滿足使用需求。

一、光電編碼器的工作原理

光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目

前應用多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分

地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經發(fā)

光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如圖1所示；通過計算每秒光

電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤還可提供相位相差

90o的兩路脈沖信號。

根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，可分

為增量式、式以及混合式三種。

（一）增量式編碼器

增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90o，從而可

方便地判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。它的優(yōu)點是原理構造簡單，機械平均

壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕

對位置信息。

（二）式編碼器

編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和

不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關系，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進制數(shù)碼的位

數(shù)，在碼盤的一側是光源，另一側對應每一碼道有一光敏元件；當碼盤處于不同位置時，各光敏元件根

據(jù)受光照與否轉換出相應的電平信號，形成二進制數(shù)。這種編碼器的特點是不要計數(shù)器，在轉軸的任意

位置都可讀出一個固定的與位置相對應的數(shù)字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對于一個具有 N位

二進制分辨率的編碼器，其碼盤必須有N條碼道。目前國內已有16位的編碼器產品。

式編碼器是利用自然二進制或循環(huán)二進制（葛萊碼）方式進行光電轉換的。式編碼器與增量式

編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形，編碼器可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編

碼，檢測位置。編碼的設計可采用二進制碼、循環(huán)碼、二進制補碼等。它的特點是：

1．可以直接讀出角度坐標的值；

2．沒有累積誤差；

3．電源切除后位置信息不會丟失。但是分辨率是由二進制的位數(shù)來決定的，也就是說精度取決于位數(shù)，

目前有10位、14位等多種。

（三）混合式值編碼器

混合式值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有信息功能；另一組則完

全同增量式編碼器的輸出信息。

光電編碼器是一種角度（角速度）檢測裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉換原理 轉換成相應的

電脈沖或數(shù)字量，具有體積小，精度高，工作可靠,接口數(shù)字化等優(yōu)點。它廣泛應用于數(shù)控機床、回轉臺

、伺服傳動、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。

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安裝方式
旋轉編碼器內置軸承和定子,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
掌。當軸進行角加速度時,定子聯(lián)軸器必
須只吸收軸承摩擦力所導致的牛矩,因此
它能大限度地降低靜態(tài)和動態(tài)測量誤
差。而且,安裝在定子上的聯(lián)軸器還能補
嘗被測軸的軸向運動。定子聯(lián)軸器的其它
尤點還有: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
大置軸承的旋轉編碼器由分離的聯(lián)軸
妾可用于實心軸。推薦使用的連接大神
的聯(lián)軸器能補償徑向和軸向誤差。采用分
離聯(lián)軸器的角度編碼器能支持更高的軸轉
束

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