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細述增量型編碼器的信號電路輸出方式

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細述增量型編碼器的信號電路輸出方式 

大家都知道編碼器可以分為增量型編碼器(Incremental Encoder)和絕對編碼器(Absolute Encoder),二者的主要區(qū)別在于碼盤的結構和輸出信號的形式不同。增量型編碼器輸出的是脈沖信號,而絕對編碼器輸出的是二進制的數(shù)值。對增量型編碼器而言,其輸出電路有很多類型,當使用高速計數(shù)器對編碼器的脈沖信號進行計數(shù)時,必須首先搞清楚該編碼器的輸出類型才能正確的接線并調試。今天這篇文章我們就來談談增量型編碼器的輸出電路。絕對值編碼器

增量型編碼器的輸出電路包括集電極輸出(Collector Output)型、電壓輸出(Voltage Output)型、推挽輸出(Push-Pull Output)型及長線驅動輸出(Line Driver Output)型。

輸出電路的核心元器件是三極管。我們知道三極管有三個極:基極(Base)、發(fā)射極(Emitter)和集電極(Collector)。編碼器的集電極輸出電路是以三極管的發(fā)射極為公共端,信號從集電極輸出的電路。由于三極管分為PNP和NPN兩種,相應的,編碼器的集電極輸出電路也分為PNP和NPN兩種。

下面這張圖是歐姆龍E6B2-CWZ5B編碼器的集電極輸出電路(PNP型),可以看到編碼器的電源(+12V或+24V)通過一個3.3歐姆的電阻連接到三極管的發(fā)射極上,而脈沖信號(A/B/Z)則是從集電極進行輸出:

增量編碼器

NPN型集電極輸出電路與之類似,只不過發(fā)射極(公共端)連接的是0V,如下面的E6B2-CWZ6C輸出電路:

增量編碼器

電壓輸出型是在NPN型三極管的集電極與電源之間連接一個上拉電阻,這樣集電極的輸出電壓會被鉗制在一個穩(wěn)定的范圍。如下面這張圖是歐姆龍E6B2-CWZ3E的電壓輸出電路:

增量編碼器

推挽輸出(Push-Pull Output)電路由兩個三極管組成,比如下面這張圖的T1和T2。

增量編碼器

推挽輸出的兩個三極管分別接受輸入信號和該信號的反相信號,當輸入信號(Input Signal)為1時,T1導通,此時輸入信號的反相為0,因此T2截止;同樣的,當輸入信號為0時,T1截止,此時輸入信號的反相為1,因此T2導通;可見推挽式輸出電路可以輸出信號的正反兩相(比如A和A補),其抗干擾能力比較強,適合較遠距離的傳輸。

線驅動輸出(Line Driver Output)電路是使用專用輸出芯片,輸出符合RS422標準的差分信號,抗干擾能力更強,適合用于傳輸速度較高、距離較遠的場合。下面這張圖,是歐姆龍E6B2-CWZ1X的線驅動輸出電路:

增量編碼器