绝对式旋转编码器的功能及应用介绍

图8-3 接触式码盘

a）结构简图 b）4位二进制码盘 c）4位格雷码盘

绝对式旋转编码器可直接将被测角度用数字代码表示出来，且每一个角度位置均有对应的测量代码。因此，这种测量方式即使断电也能读出被测轴的角度位置，即具有断电记忆功能。

1.接触式码盘

接触式码盘示意图如图8-3所示。图8-3b为4位二进制码盘。它在一个不导电的基体上做成许多金属区使其导电。其中涂黑部分为导电区，用“1”表示；其他部分为绝缘区，用“0”表示。这样，在每一个径向上，都有“1”、“0”组成的二进制代码。最里圈是公用的，它和各码道所有的导电部分连在一起，经电刷和电阻接电源正极。除公共圈以外，4位二进制码盘的四圈码道上也都装有电刷，电刷经电阻接地。电刷布置如图8-3a所示。由于码盘是与被测转轴连在一起的，而电刷位置是固定的，当码盘随被测轴一起转动时，电刷和码盘的位置发生相对变化，若电刷接触的是导电区域，则经电刷、码盘、电阻和电源形成回路，该回路中的电阻上有电流流过，为“1”；反之，若电刷接触的是绝缘区域，则不能形成回路，电阻上无电流流过，为“0”。由此可根据电刷的位置得到由“1”、“0”组成的二进制码。

通过图8-3b可以看出电刷位置与输出代码的对应关系。码道的圈数就是二进制的位数，且高位在内，低位在外。由此可以推断出，若是n位二进制码盘，就有n圈码道，且圆周均分为2ⁿ等分，即共有2ⁿ个数据来分别表示其不同的位置，所能分辨的角度为

显然，位数n越大，所能分辨的角度越小，测量精度就越高。(www.xing528.com)

图8-3c所示为4位格雷码盘。其特点是任何两个相邻数码间只有一位是变化的，可消除非单值性误差。

2.绝对式光电码盘

绝对式光电码盘与接触式光电码盘相似，只是其中的黑白区域不表示导电区和绝缘区，而是表示透光区或不透光区。其中黑色的区域指不透光区，用“0”表示；白色的区域指透光区，用“1”表示。如此，在任意角度都有由“1”“0”组成的二进制代码；另外，在每一码道上都有一组光电元件，这样，不论码盘转到哪一角度位置，与之对应的各光电元件受光的输出为“1”电平，不受光的输出为“0”电平，由此组成代表位置的二进制编码。绝对式8码道光电码盘示意图如图8-4所示。德国HEIDEN-HAIN公司绝对式旋转编码器部分数据见表8-4。

图8-4 绝对式8码道光电码盘（1/4圈）

表8-4 德国HEIDENHAIN公司绝对式旋转编码器部分数据

绝对式编码器在高精度伺服系统中，分辨力可达163840脉冲/r，最大输出频率9.557MHz，控制分辨力1/2⁶⁴。如具有高分辨力、高速响应的绝对式编码器（FANUC FS15系列）每周期可分辨10万个等分，能使用在10000r/min的高速运转系统中。