值编码器简介（Absolute Encoder）

值编码器简介（Absolute Encoder）
　　是相对于增量而言的，顾名思义，所谓就是编码器的输出信号在一周或多周运转的过程中，其每一位置和角度所对应的输出编码值都是*对应的，如此，便具备掉电记忆之功能也。

式编码器是依据计算机原理中的位码来设计的，比如：8位码（0000 0011），16位码，32位码等。把这些位码信息反映在编码器的码盘上，就是多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排。如此编排的结果，比如对一个单圈式而言，便是把一周360°分为2的4次方，2的8次方，2的16次方，，，，位数越高，则精度越高，量程亦越大。

这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的*的2进制编码（格雷码），这就称为n位编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
　　编码器由机械位置决定的每个位置是*的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

单圈值编码器到多圈值编码器
　　
　　旋转单圈值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取*的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合编码*的原则，这样的编码

只能用于旋转范围360度以内的测量，称之为单圈值编码器。
　　如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈值编码器。
　　编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的编码器就称为多圈式编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码*不重复，而无需记忆。
　　多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多， 这样在安装时不必要费劲找零点， 将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。

值编码器的信号输出（Signal Output）

值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出

• 并行输出（Parallel）：
  　　值编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是所有信号各占一信号线同时输出，以代表数码的1或0，对于位数不高的编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入PLC或上位机的I/O接口，输出即时，连接简单。但是并行输出有如下问题：
  　　1。为格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位同时变化，读数会在短时间里造成错码。而格雷码每次只有一位发生变化，减少错码的可能。
  　　2。所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断。
  　　3。传输距离不能远，一般在一两米左右，对于复杂环境的现场，有隔离。
  　　4。对于位数较多，要许多芯电缆，并要确保连接优良，由此带来工程难度，同样，对于编码器，要同时有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率。
  　　

串行SSI输出（Serial Synchronous Interface）：
　　串行输出就是通过一定的协议，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。由于值编码器好的厂家都是在德国，所以串行输出大部分是与德国的西门子配套的，如SSI同步串行输出。串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。一般高位数的编码器都是用串行输出的。

• 现场总线型输出（BUS）

现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址， 用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号。总线型编码器信号遵循RS485的物理格式，其信号的编排方式称为通讯规约，目前*有多个通讯规约，各有优点，还未统一，编码器常用的通讯规约有如下几种：

PROFIBUS-DP； CAN；   DeviceNet；   Interbus等

总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口，传输距离远，在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。

4．变送一体型输出

  变送也就是其信号已经在编码器内换算后直接变送输出，其有模拟量4—20mA输出、RS485数字输出、14位并行输出等。

式编码器选型常用参数

1.单圈型（Singleturn）-需知道客户所需求的位数，又叫解析度（Resolution）,比如10 bits ，又称1024 positions，12bits =4096 positions 等。

2.多圈型（Multiturn）-此时除了问他单圈的解析度外，还有就是他所需求的圈数（revolution），所以一个多圈型编码器的位数是单圈位数和多圈圈数的总合。比如：一个编码器的单圈解析度为4096/12bits ,圈数为13bits,那么这个编码器的总输出位数就是12+13=25bits .

3.信号输出及接口形式（Signal and Output）-首先有数码输出和模拟输出，但一般是以数码为主。编码输出有：并行输出，串行输出，总线接口等。

4.编码器电源电压（Power）-问清楚他所选用编码器的工作电源电压。

5.输出码制（Code）-式编码器输出之编码同计算机中所用到的码制是一样的，也有自然二进制，BCD，格雷码，余格雷码等。其中常用的也就是自然二进制（natural binary code）,格雷码（gray code）,因为格雷码有优于自然二进制的特点，故一般采用格雷码为多。

6.编码器温度范围（Temparature Range）-此相应客户的具体要求而帮对方选择之。此又分使用温度和存放温度。

7.编码器转速范围（Speed）-此相亦需满足客户的具体要求，一般良好之编码器的机械转速可达到5000~6000rpm.

8.IP防护等级（Protection）-此防护等级又分为外盖防护等级和轴径处的防护等级。其以IP67为zui别。

  zui后，基本上，如能提供了以上这么多数据后，已经可以很好的帮客户选择合适的编码器了。其他所牵涉到的具体问题，则再视具体情况而做出解决。

连接编码器的电气二次设备：

连接值编码器的设备可以是可编程控制器PLC、上位机，也可以是显示信号转换仪表，由仪表再输出信号给PLC或上位机（数据处理和显示系统）。

1．直接进入PLC或上位机：

编码器如果是并行输出的，可以直接连接PLC或上位机的输入输出接点I/O，其信号数学格式应该是格雷码。编码器有多少位就要占用PLC的多少位接点，如果是24伏推挽式输出，高电平有效为1，低电平为0；如果是集电极开路NPN输出，则连接的接点也必须是NPN型的，其低电平有效，低电平为1。

2．编码器如果是串行输出的，由于通讯协议的限制，后接电气设备必须有对应的接口。

例如SSI串行，可连接西门子的S7-300系列的PLC，有SM338等模块，或S7-400的FM451等模块，对于其他品牌的PLC，往往没有模块或有模块也很贵。

3．编码器如是总线型输出，接受设备需配的总线模块，例如PROFIBUS-DP。

但是，如选择总线型输出编码器，在编码器与接收设备PLC中间，就无法加入其他显示仪表，如需现场显示，就要从PLC 再转出信号给与信号匹配的显示仪表。

有些协议自定义的RS485输出信号进PLC的RS485接口，需PLC具有智能编程功能。

复合型编码器（Complex Encoder）

   随着编码器应用的场合和用途越来越多，越来越广，其产品也出现了品类众多的局面。有的工业现场需要增量信号同值同时出现并测量的状况，为了解决这种问题，复合型编码器便应运而生。

   复合型编码器便是在同一个编码器的光盘上，同时刻有增量式信号轨道和式信号轨道，在经电路处理后，便可在输出端得到增量的脉冲信号和值的编码信号。

此类产品各厂家均有制作，比如：Leine linde 的SSI 674 / 675 / 684 / 685

式编码器光栅，此为自然二进制，如图所示：