ENCONDER 選購及原理簡介

ENCONDER 選購及原理簡介

選擇旋轉編碼器的機種時，應注意下列諸點：

(1) 增量式、或絕對式：

應在考慮容許成本、電源打開時可否回歸原點、控制速度、耐干擾性等，選擇適當的類型。

(2) 應該要有多少分解能：

在考慮組合之機械裝置的要求精度及機械的成本下，選擇最適宜之機械綜合精度之 1/2 ~ 1/4

分解能的精度即可。

(3) 外型尺寸：

因為裝設空間的關係而選擇之軸形型式（中空軸、 SHAFT TYPE ），在選擇時也應列入考慮。

(4) 軸容許負荷：

選擇時應考慮裝設方法造成的軸負荷狀態及機械壽命等。

(5) 容許最大旋轉數：

以使用時之機械的最大旋轉數來選擇。

(6) 最高應答頻率：

從組合之機械裝置的使用時軸最大轉數來決定。

最大應答頻率 = (] 旋轉數 /60) × 分解能，但，因為實際信號周期

會有誤差，應針對上述計算值，選擇較寬裕的樣式。

(7) 保護構造：

依使用環境之灰塵、水、油等的程度來選擇。

(8) 軸的旋轉啟動力矩：

驅動源的力矩多大。

(9) 輸出回路方式：

考慮連接之後段機器、信號的頻率、傳送距離、干擾環境等，選擇回路方式。

長距離傳送時，選擇差動 (line drive) 輸出即可。

一 . 增量式

＊只有在旋轉期間會輸出對應旋轉角度之脈衝的類型，靜止狀態時不會輸出。所以需要以另外計數器

來計算輸出脈衝數，是利用計數來檢測旋轉量的方式。

＊增量式的脈衝信號無法一一識別，想要知道某輸入軸位置的旋轉數時，需要以計數器累加計算來自該

位置的脈衝數。因此，可以任意選擇基準位置，且可無限計算旋轉量。若再推展回路，將脈衝發生

頻率提高 2 、 4 倍時，也可增加電氣的分解能，這也是它的一個最大特徵 ( 註 ) 。另外，每 1 旋轉發生

一次的 Z 相信號也可以當做座標原點來使用。

註：需要高分解能時，一般會採用 4 遞位回路方式。 ( 對 A 相、 B 相的上、下波形分別進行微分的話，

就可以得到 4 倍輸出，分解能也就變成 4 倍。 )

圖解：

圖解說明：

隨著軸的旋轉，被寫入黑白圖案之碟片也會一起旋轉，而相對應的，通過 2 個縫隙的光會透過或被遮斷。

此光線會被各縫隙相對的影像半導體管變換成電流，並經波形整形後以 2 個矩形波列來輸出。而 2 個縫隙

的配置上，相互間之矩形波列輸出的位相有 1/4 間隔的差異。

輸出波形：

分解能改變，相數也不會改變。

二 . 絕對式：

不論是否有旋轉，可以將對應旋轉角度的絕對位置信號進行平行輸出的類型。所以，不需要

計數器即可隨時確認旋轉位置。只要將編碼器組入機械，就會決定輸入旋轉軸的零位置，並隨時

將以數位方式來顯示零位置做為座標原點的旋轉角度。不但不會因為干擾等而造成混亂，啟動時

也不需要調整。而且，在高速旋轉下無法讀取符號時、在降低旋轉速度或在因停電等而斷電後再

打開電源時，仍然可以讀取正確的旋轉角度。此外，因為機械的晃動或振動所造成的不穩現象、

開關等承受到的電氣干擾等，也不會產生影響而十分安定。

圖解：

圖解說明：

寫入圖案的碟片旋轉時，通過縫隙的光，會依照圖案而有些透過、有些遮斷。透過的光會被影像

半導體管轉變成電流，經由波形整形回路而變成完全的數位信號。

輸出波形：

輸出波形軌跡數不會因為分解能而改變。

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