旋轉式編碼器

旋轉式編碼器概要

旋轉式編碼器的定義
旋轉式編碼器，是將旋轉的機械位移量轉換為電氣信號，對該信號進行處理后檢測位置速度等的傳感器。檢測直線機械位移量的傳感器稱為線性編碼器。

特長

①根據軸的旋轉變位量進行輸出

通過聯合器與軸結合，能直接檢測旋轉位移量。;

②啟動時無需原點復位。（僅絕對型）

絕對型的情況下，將旋轉角度作為絕對數值進行并列輸出。

③可對旋轉方向進行檢測。

增量型中可通過A相和B相的輸出時間，絕對型中可通過代碼的增減來掌握旋轉方向。

④請根據豐富的分辨率和輸出型號，選擇最合適的傳感器。

根據要求精度和成本、連接電路等，選擇適合的傳感器。

原理

項目分類	特長	構造	輸出波形
增量型 E6A2-C E6B2-C E6C2-C E6C3-C E6D-C E6F-C E6H-C E6J-C	本型號能根據軸的旋轉位移量，輸出脈沖列。 其方式是通過其他計數器，計算輸出脈沖數，通過計數檢測旋轉量。 希望知道某輸入軸位置的旋轉量，先按基準位置，使計數位的計數值復位，然后再用計數器把由該位置發出的脈沖數累加起來。 因此，可任意選擇基準位置，且可無限量檢測旋轉量。 其最大的特長是，可添加電路，產生1周期信號的2倍、4倍脈沖數，提高電流的分辨率（注）。 此外，可把每旋轉一周發生的Z相信號作為1旋轉內的原點使用。 注. 需要高分辨率時，一般可采用4倍增電路方式。 （如果把A相、B相的上升、下降波形分別進行微分，可得到4倍輸出，分辨率則為4倍）。	與軸旋轉同時寫入光學圖案的磁盤時，通過兩處狹縫的光就會相應地被透過、遮斷。這種光通過與各自的狹縫相對的受光元件轉換為電流，通過波形整形后，成為2個矩形波輸出。 另2處的狹縫要配置在與矩形波輸出的相位差1/4間距處。
多旋轉絕對型 E6C-N	單旋轉絕對型數據與通常的絕對型具有同樣的特長。 旋轉量數據也可作為絕對數據輸出，根據旋轉量數據的檢測方式，選擇需要或不需要電源斷開時的支持電源用電池的類型。 使用增量型編碼器，可適用于編碼器在任意旋轉狀態下位置檢測絕對化的場合。	檢測部與絕對型的構成基本相同。 采用部分單旋轉的絕對信號，根據內部設置的計數器，累計單旋轉的1次旋轉量，并作為絕對的代碼，輸出多旋轉數據。
絕對型 E6CP-A E6C3-A E6F-A E6J-A	本型號為把旋轉角度通過2n的代 碼作為絕對值，通過并聯輸出。 因此，如果持有輸出代碼位數的 輸出量。分辨率較大時，輸出量 就會增加，方式是通過直接讀取 輸出代碼，進行旋轉位置檢測。 編碼器一旦被裝入機械，則可確 定輸入旋轉軸的零位，一般把零 位作為坐標原點，旋轉角度用數 字輸出。 此外，不會因干擾等發生數據錯 落，也無需進行啟動時的原點復 位。 另外，因高速旋轉，不能讀取符 號時，若降低轉速，則可讀取正 確的數據，此外因停電等切斷電 源，再次接通電源的情況下，也 能讀取正確的旋轉數據。	旋轉已寫入圖案的磁盤，透過狹縫的光就可依據圖案，處于透過與遮斷交替的狀態。 透過的光可通過受光元件轉換為電流，并進行波形整形后，變成數字信號。

分類

選擇要點

增量式或絕對式

考慮到容許的成本，電源接通時的原點可否恢復、控制速度、耐干擾性等，選擇合適的類型。

分解率精度的選擇

在考慮組裝機械裝置的要求精度和機械的成本的基礎上，選擇最適合的產品。一般選擇機械綜合精度的1/2～1/4精度的分辨率。

外形尺寸

選定時還要考慮安裝空間與選定軸的形態（中空軸、桿軸類）。

軸容許負重

選定時要考慮到不同安裝方法的不同軸負載狀態、及機械的壽命等。

容許最大旋轉數

根據使用時的機械的最大旋轉數來選擇。

最高響應頻率數

根據組裝機械裝置使用時的軸最大旋轉數來定。

最大響應頻率＝（旋轉數/60）×分辨率

但是，由于實際的信號周期有所波動，所以選定時應針對上述的計算值，來選擇留有余度的規格。

保護構造

根據使用環境中的灰塵、水、油等的程度來選擇。

僅灰塵：IP50

還有水、油：IP52（f）、IP64（f）（防滴落、防油）

軸的旋轉啟動轉矩

驅動源的轉矩為多少？

輸出電路方式

選擇電路方式時應考慮到連接的后段機器、信號的頻率、傳送距離、干擾環境等。

長距離傳送的情況下，選擇線路驅動器輸出。

術語解說

分辨率

軸旋轉1次時輸出的增量信號脈沖數或絕對值的絕對位置數。

輸出相

增量型式的輸出信號數。包括1相型（A相）、2相型（A相、B相）、3相（A相、B相、Z相）。Z相輸出1次即輸出1次原點用的信號。

輸出相位差

軸旋轉時，將A相、B相各信號相互間上升或下降中的時間偏移量與信號1周期時間的比，或者用電氣角表示信號1周期為360°。

A相、B相用電氣角表示為90°的相位差。

CW

即順時針旋轉（Clock Wise）的方向。從軸側面觀察為向右旋轉，在這個旋轉方向中，通常增量型為A相比B相先進行相位輸出，絕對型為代碼增加方向。

CW方向反旋轉時為CCW（Counter Clock Wise）

輸出功效比

使軸以固定速旋轉時輸出的平均脈沖周期時間與1周期的H位時間的比。

最高響應頻率

響應信號所得到的最大信號頻率。

上升時間、下降時間

輸出脈沖的10～90％的時間。

輸出電路

（1）開路集電極輸出

以輸出電路的晶體管發射極為共通型，以集電極為開放式的輸出電路。

（2）電壓輸出

以輸出電路的晶體管的發射極為共通型，在集電極與電源間插入電阻，并輸出因電壓而變化的集電極的輸出電路。

（3）線路驅動器輸出

本輸出方式采用高速、長距離輸送用的專用IC方式，是依據RS422-A規格的數據傳送方式。信號以差動的2信號輸出，因此抗干擾能力強。接受線路驅動器輸出的信號時，可使用稱為線路接

（4）補碼輸出

輸出上具備NPN和PNP2種輸出晶體管的輸出電路。根據輸出信號的「H」、「L」，2個輸出晶體管交互進行「ON」、「OFF」動作。使用時，請在正極電源、OV上進行上拉、下降后再使用。補碼輸出，包括輸出電流的流出、流入兩個動作，其特征為信號的上、下降速度快，可延長代碼的長距離。可與開路集電極輸入機器（NPN、PNP）連接。

啟動轉矩

旋轉式編碼器的軸旋轉啟動時必須的旋轉力矩。通常旋轉時，一般取比本值低的值。軸為防水用密封設計時，啟動轉矩的值較高。

慣性力矩

表示旋轉式編碼器的旋轉啟動、停止時的慣性力的大小。

軸容許力

是加在軸上的負載負重的容許量。徑向以直角方向對軸增加負重，而軸向以軸方向增加負重。兩者都為軸旋轉時容許負重，該負重的大小對軸承的壽命產生影響。

動作環境溫度

是滿足規格的環境溫度，也是接觸外界溫度與旋轉式編碼器的相關零件的溫度容許值。

保存環境溫度

在斷電狀態下，不會引起功能劣化的環境溫度，也是接觸外界溫度及與旋轉式編碼器的相關零件的溫度容許值。

保護構造

保護構造的標準是為了防止外部的異物侵入旋轉式編碼器內。根據IEC60529規格、JEM規格的規定，用IP□□表示。

絕對代碼

（1）二進制代碼

本代碼為純2進制代碼，用2n表示。可通過位置的轉換變換復數的位有。

（2）格雷碼

轉換位置時，只有1位發生變化的代碼。 旋轉式編碼器的代碼板為格雷碼。

（3）余格雷碼

是用格雷碼表示36、360、720等2n以外的分辨率時 的代碼。格雷碼的性質為 ：將格雷碼的最上位從“0”切換至“1” 時起，當數值小的一方和數值大的一方分別只取相同區域時，在該范圍內從代碼的結束與開始進行轉換時，只改變1位信號。根據這種性質，可按格雷碼進行任意的偶數分辨率設定。 但此時，代碼的起始不是從0位置開始，而是從中途的代碼開始，所以實際使用時，需要進行代碼轉換處理，轉換至由0位置起的代碼后再使用。二進10進制代碼（Binary Coded Decimal Code）。是分別用2進符號表示10進制各位的代碼。

串行傳送

對應同時輸出多位數據的通常并聯傳送，可采用由一個傳送線進行系列化輸出數據的形式，目的是節省連線，在接受信號側則變換成并聯信號后使用。

中空軸型（空心軸型）

旋轉軸為中空軸形狀，通過將驅動側的軸直接與中空孔連接，可節省軸方向的空間。

以板簧為緩沖，吸收驅動軸的振動等

金屬盤

編碼器的旋轉板（盤）是用金屬制成的，與玻璃旋轉板（盤）相比，更強化了耐沖擊性。但受到狹縫加工的制約，不能應用于高分辨率。

伺服裝置

編碼器的安裝方法之一是：用伺服裝置用配件，壓住編碼器的法蘭部后固定的方法。在臨時固定的狀態下，可進行編碼器旋轉方向的位置調節，所以適用于需要與編碼器的原點相吻合的情況。

→ 第1118、1119頁

絕對代碼表

10進制	二進制	格雷	格雷 余留 14符號	BCD
				10	1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63	0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1	0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0	0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5	0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 < 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0	0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1

特性數據的讀法

軸承的壽命	導線延長特性
E6B2-C	E6B2-CWZ6C
表示施加在軸上的負載與機械壽命的關系。 旋轉狀態的負載大小對軸承的壽命有影響。	表示導線延長時對輸出波形的影響。 如延長導線，輸出波形的上升時間將變長，輸出殘留電壓將變高。

使用方法與各種數據

可否與外圍設備連接的一覽表 ○：可連接 ×：不可連接

增量型

旋轉 編碼器 型號	連接機型	電子計數器	數字轉速計	數字旋轉/ 脈沖計	數字回加減 運算脈沖計	數字計時 間隔表	方向判別單元	SYSMAC 內置計數器	高速計數器 單元
	型號	H7BR	H7ER	K3NR	K3NC	K3NP	E63-WF5C	CJ1M-CPU2□	C□-CT□
E6D-CWZ1E		○ 需要編碼器 用的其他電源	○	×	×	×	×	×	○
E6D-CWZ2C		○	○	○	○	○	○	×	○
E6F-CWZ5G		○	○	○	○	○	○	○	○
E6A2-CS3E E6A2-CW3E E6A2-CWZ3E E6B2-CWZ3E E6H-CWZ3E E6C2-CWZ3E E6C3-CWZ3EH		○	○	○	○	○	○	×	○
E6A2-CS3C E6A2-CW3C E6A2-CWZ3C		○	○	○	○	○	○	×	○
E6A2-CS5C E6A2-CW5C E6B2-CWZ6C E6H-CWZ6C E6C2-CWZ6C E6C3-CWZ5GH								○
E6B2-CWZ1X E6H-CWZ3X E6C2-CWZ1X E6C3-CWZ3XH		×	×	×	×	×	×	○	○
E6B2-CWZ5B E6C2-CWZ5B		○ 需要外帶負載連接電阻	×	○	×	○	×	×	×

旋轉 編碼器 型號	連接機型	凸輪定位器		程序控制器SYSMAC
	型號	H8PS	H8PR	CPM1A		CQM1H-CPU51 ＋CQM1H-ABB21		DC輸出單元
E6CP-AG5C E6C3-AG5C		×	×	○	需要編碼器用的 其他電源	○	需要編碼器用的 其他電源	○	需要編碼器用的 其他電源
E6CP-AG5C-C E6C3-AG5C-C E6F-AG5C-C		○	×	×		○	需要連接導線 E69-DC5	×
E6G-AB1E		×	×	×		×		×
E6G-AB2C		×	×	○	需要編碼器用的 其他電源	×		○	需要編碼器用的 其他電源
E6F-AB3C		×	×			×
E6F-AB3C-C		×	○	×		×		×
E6C-NN5C E6C-NN5CA		×	×	○		×		○	需要編碼器用的 其他電源
E6C-NN5C-C E6C-NN5CA-C		×	×	○	需要日本航空電子（株）制 接插件 PS-26PE-D4□	×		○	需要日本航空電子（株）制 接插件 PS-26PE-D4□

與數字轉速計（H7ER）的連接示例

適用機型 示例

E6A2-CS3E 10P/R、60P/R E6C2-CWZ3E、E6F-CWZ5G 600P/R E6C3-CWZ3EH 10P/R、60P/R、600P/R

與數字計數器（H7BR）的連接示例

適用機型 示例

E6A2-CW3E E6C2-CWZ3E、E6C3-CWZ3EH、 E6F-CWZ5G

【必讀】版權免責聲明

1、本主題所有言論和內容純屬會員個人意見，與本論壇立場無關。2、本站對所發內容真實性、客觀性、可用性不做任何保證也不負任何責任，網友之間僅出于學習目的進行交流。3、對提供的數字內容不擁有任何權利，其版權歸原著者擁有。請勿將該數字內容進行商業交易、轉載等行為，該內容只為學習所提供，使用后發生的一切問題與本站無關。 4、本網站不保證本站提供的下載資源的準確性、安全性和完整性;同時本網站也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的損失或傷害。 5、本網站所有軟件和資料均為網友推薦收集整理而來，僅供學習用途使用，請務必下載后兩小時內刪除，禁止商用。6、如有侵犯你版權的，請及時聯系我們（電子郵箱1370723259@qq.com）指出，本站將立即改正。