一、什麼是電機編碼器？
電機編碼器是一種為自動化控制系統或任何需要位置資料的包含電機的機器記錄位置資料的裝置。從機械臂到3D印表機，它們無處不在。編碼器在使自主機器正常執行方面發揮著關鍵作用。它們允許精確測量系統中的運動部件。
電機編碼器在幾個方面都有好處，例如，線性編碼器通常用於軌道應用並允許CNC機器和3D印表機精確地建立零件，而旋轉編碼器使機械臂在製造業中成為可能。它們傳送的訊號用於在正確的時刻啟用控制器或PLC的不同輸出。
二、電機編碼器如何工作？
編碼器透過基於上述兩種不同系統之一（旋轉或線性）向控制裝置提供電氣資訊來工作。在編碼器中還有幾種將物理變化轉換為電資料的機制：電阻、機械、磁和光學，其中光學編碼器是製造中最常見的。光學編碼器包含至少一個光傳送器和一個光接收器，用於將物理運動轉換為電訊號以供控制器處理。無論採用何種轉換方法，編碼器始終是線性編碼器或旋轉編碼器。
在光學編碼器中，旋轉和線性都使用從固體表面切出的“視窗”，僅允許光以增量方式進入接收單元。線性編碼器使用感測器來檢測沿著路徑長度的條帶中的不同圖案，而旋轉編碼器由一個帶有插槽的圓盤組成，可將訊號傳送回控制系統。
在光學系統中，傳送單元發出一束恆定的光束，隨著系統的移動，光束會逐漸中斷。每當接收單元檢測到來自發送單元的光時，它就會向控制器傳送一個電訊號。根據應用的不同，有各種不同的磁碟或磁軌配置來阻擋/接收光。這些包括絕對位置編碼器和增量編碼器。
三、絕對編碼器和增量編碼器：有什麼區別？
絕對式編碼器使用多個光感測器向控制器傳送二進位制程式碼。它們具有對應於光傳送器/接收器對的不同插槽。對於單圈絕對編碼器，這些插槽建立了一個二進位制程式碼，可以告訴電機在一轉內的角位置。
在需要更高精度和更大範圍的應用中，多圈編碼器使用齒輪減速器和兩個編碼器盤來實現更大範圍的已知位置。絕對式編碼器更適用於斷電後需要位置資料的情況，最常見的是在安全電路中。增量式編碼器具有均勻間隔的槽來向控制器傳送脈衝。這些編碼器依賴於從零位置開始計數的脈衝，因此在系統因任何原因斷電的情況下，擁有一個已知位置以重新開始計數非常重要。
在只需要電機速度的情況下，可以將模擬訊號傳送到控制器，使其能夠將此資料處理為有用的應用程式。如果過程需要位置資料，則編碼器可以向控制器傳送電脈衝，以破譯電機在其邊界區域內的位置。
四、線性編碼器在哪裡使用？
線性編碼器使用感測器或標尺上的“切口”將電脈衝訊號傳送到控制器。這些脈衝訊號可以由PLC解密並轉換為裝置要遵循的指令。
線性編碼器更適合帶有滑動定位器的應用，例如3D印表機或CNC機器。它們非常適用於需要將準確的高速資料傳輸到控制器的過程。某些線性編碼器如果不是絕對編碼器，則在斷電或PLC/控制器重啟後需要一個參考位置來找零。
絕對式編碼器使用二進位制表示位置，增量式編碼器只能傳送控制器在啟動後計數的脈衝。當必須重新啟動位置資料時，限位開關或感測器可用於提供參考點。
基於絕對程式碼的線性編碼器能夠在不移動或不使用參考點的情況下找到它們的位置。他們使用來自多個尺度的二進位制程式碼來確定位置。這為應用過程提供了更大的靈活性，並在涉及重啟後安全的領域開闢了更多機會。
五、旋轉編碼器的使用
旋轉編碼器由一個連線在電機軸上的圓形標尺組成。當電機轉動時，讀取秤中圖案的光感測器將脈衝計數或二進位制程式碼傳送到PLC。旋轉編碼器在需要電機速度或難以透過電機旋轉以外的方式測量距離的應用中非常有用，例如在機械臂中的伺服電機中。需要電機速度控制的應用使用產生脈衝計數的增量編碼器來測量電機速度。
編碼器刻度上有一定數量的槽，PLC會隨著電機轉動而計算槽數。然後可以將其轉換為RPM。這可能有用的一個例子是在傳送帶電機上。某些引數可能需要不同的皮帶速度，PLC可以根據電機的RPM進行相應調整。它們在精度很重要的應用中也很有用，因為它們比絕對式旋轉編碼器產生更準確的資料。儘管它們更準確，但它們無法在不移動的情況下讀取位置，並且在與PLC失去通訊後可能需要參考位置。
絕對式編碼器也可用於旋轉式電機編碼器。這些更適用於需要角度資料的情況。它們還能夠在編碼器和控制器之間失去通訊或電源後重新呼叫位置，這與需要移動來傳遞資料的增量旋轉控制不同。
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