Основна механічна структура
Ядро інкрементального кодера складається з кодового диска та пристрою виявлення:
Кодовий диск: зазвичай тонкий круглий лист (зі скла або металу) з рівномірно розташованими прозорими/відбиваючими прорізами (або провідними/ізоляційними ділянками) уздовж краю. Різниця кутів між сусідніми щілинами називається «роздільною здатністю» (наприклад, 1024 лінії на оберт, тобто 1024 PPR).
Пристрій виявлення: складається з джерела світла (наприклад, світлодіод) і фотодетектора (наприклад, фототранзистор), між якими розміщений кодовий диск. Коли кодовий диск обертається, щілини періодично блокують світло, змушуючи приймач видавати імпульсний сигнал.
Принцип генерації сигналу
Коли кодовий диск обертається, за допомогою фотоелектричної індукції генерується імпульсний сигнал. Конкретний процес полягає в наступному:
Імпульс основної частоти (фаза A і фаза B): кодовий диск зазвичай має два набори незалежних щілин (фаза A і фаза B), розташованих у шаховому порядку на 1/4 циклу (електричний кут 90 градусів).
Коли кодер обертається, кожна з фаз A і B видає прямокутні імпульси з різницею фаз на 90 градусів (якщо фаза A випереджає фазу B на 90 градусів, це обертання вперед; якщо фаза B випереджає фазу A на 90 градусів, це обертання назад).
Кількість імпульсів пропорційна куту обертання: Кут=(кількість імпульсів / загальна кількість позначок) × 360 градусів.
Імпульс нульового -положення (фаза Z): додаткова незалежна щілина на енкодері видає один імпульс (фаза Z) на оберт, який використовується для визначення абсолютного нульового положення (наприклад, калібрування двигуна до самовідведення).
Обробка сигналів і застосування
Визначення напрямку: обертання вперед/назад відрізняється співвідношенням фаз між фазами A та B (наприклад, фаза B є високим/низьким на передньому фронті фази A).
Розрахунок швидкості: кількість імпульсів на одиницю часу відображає швидкість обертання: швидкість обертання=(кількість імпульсів / час) × (60 / загальна кількість позначок) (одиниця: об/хв). Технологія поділу: поділ імпульсів через схему (наприклад, множення частоти в 4 рази) для покращення роздільної здатності (наприклад, 1024-рядковий кодер стає еквівалентним 4096 лініям після множення частоти в 4 рази).
