编码器是一种用于通过感测位置变化向控制系统提供反馈的设备。旋转编码器与电动机一起工作以感应与电机轴相关的旋转运动。根据所使用的编码器类型，它们可以提供有关位置、绝对位置甚至轴速度变化的信息。
编码器对于在3D打印机中以极高的精度和准确度运行的小型伺服电机来说是无价的。它们对于起重机使用的用于提升笨重物体的大型电机同样重要。事实上，从石油化工到造纸和纸浆制造，几乎每个行业都可以找到编码器。
一、编码器如何工作？
我们已经讨论过旋转编码器跟踪电机轴的位置和速度这一事实。基于该数据，它生成一个闭环反馈信号。然后控制系统使用该信号来做出有关电机运行参数的决定。
编码器可以使用多种不同的技术来生成反馈信号。这些包括电阻、磁、机械和光学。其中，光学最容易理解：编码器根据光的中断提供速度和位置反馈。要了解编码器的工作原理，我们可以查看一个基本的光学编码器。光学编码器系统由以下组件组成：
1.码盘，有代表轴不同位置的图案
2.光源，照亮码盘
3.光电检测器组件，它根据从代码盘检测到的图案生成信号。
4.电子板，它解释光电探测器组件产生的信号并将其转发到运动控制系统。
5.运动控制系统，根据从旋转编码器接收到的反馈来调整电机参数。
作为另一个更高级的示例，请考虑磁性编码器。在永磁电机编码器中，该反馈信号确保电机定子和转子位置与驱动器提供的电流同步。当转子磁铁处于适当位置范围内时，将电流施加到绕组上，从而使电机扭矩最大化。
二、编码器安装选项
旋转编码器有三种基本安装选项：轮毂/空心轴、有轴和无轴承。所述空心轴编码器直接安装到使用一个简单的弹簧加载的系链轴上。这使它们易于安装，但重要的是要确保编码器与电机本身保持电气隔离。在有轴编码器安装座中，联轴器连接电机轴和编码器轴。这种方法的好处之一是它允许编码器与电机电气和机械隔离。另一方面，联轴器和更长的轴会增加成本。
三、编码器信号类型及其应用
电机编码器可以产生两种类型的信号：增量和绝对。增量信号表示仓位发生了变化，但不提供任何关于具体仓位的信息。增量编码器通常用于带有交流感应电机的工业应用中。当预算限制使成本成为问题或仅需要相对位置信息时，就会选择它们。
然而，绝对信号表示位置已经改变以及当前绝对位置是什么。这是通过为每个位置生成不同的二进制输出（有时称为单词）来实现的。当需要高精度和精确度时使用绝对编码器，但它们不会像增量编码器那样坚固。此外，绝对值编码器经常出现在带有永磁无刷电机的伺服应用中，用于精度和准确度至关重要的情况。
