编码器基础知识与汇川编码器故障处理指南

编码器基础知识与汇川编码器故障处理指南

编码器基础知识及分类

编码器是一种将机械位移转换为可计数或可测量电信号的传感器，广泛应用于各种自动化控制系统中。根据其工作原理和输出信号的特点，编码器主要可以分为以下几类：

增量编码器

增量编码器通过检测旋转位置的变化来产生脉冲信号，主要用于速度测量和连续运动控制。其特点是可以回参考点，但需要外部电路来计算绝对位置。

绝对值编码器

绝对值编码器在每个位置都有唯一的编码，可以直接读取当前位置信息，不需要回参考点。这种编码器的安全性和效率较高，适用于需要精确位置控制的场合。

增量式编码器工作原理

增量式编码器的核心参数包括分辨率和精度：

• 分辨率：通常以每转产生的脉冲数（PPR）来表示，码盘上的缝隙越多，分辨率越高。
• 精度：编码器输出信号与实际角度的偏差，常用角分（′）和角秒（″）来衡量。
• 差分输出：通过差分信号传输可以有效降低电容耦合和共模干扰的影响。

正余弦编码器工作原理

正余弦编码器输出高质量的正弦波信号，用户可以根据需要进行细分以获得更高的控制精度。其工作原理如下：

上图展示了正余弦编码器的输出模拟信号。驱动器通过AD采集，可以得到当前sinθ和cosθ的幅值，从而反算出θ值，即细分得到的角度信息。

20位增量编码器工作原理

20位增量编码器通过将细分插补放在编码器内部，并采用485总线传输位置信息，可以避免模拟信号传输的干扰问题。其工作原理如图所示：

在90°-- 180°区间内，通过模拟信号的采集解算出低8位的位置增量信息，实现高精度的位置控制。

绝对编码器工作原理

绝对编码器采用游标原理实现单圈绝对位置功能。利用不同齿数的码盘（如1023、1024、992齿），在特定栅格间形成唯一的相位差值，实现绝对位置的识别。例如，1023齿与1024齿在第X个栅格间的相位差范围为(2π/1023)(X-1)。

旋转编码器工作原理

旋转编码器（旋变编码器）通过SPI接口输出，特别适用于恶劣环境，如油污污染和大震动环境。其缺点是分辨率相对较低（通常为12位），且模拟量传输易受噪音干扰。

汇川编码器故障说明

汇川编码器在使用过程中可能会遇到以下常见故障：

Er730故障

• 表现：在伺服运行过程中报出，属警告故障，仅在使用多圈绝对值编码器时出现。
• 机理：编码器检测到3.6V电池电压低于3V时触发。
• 解决方式：在伺服通电状态下更换3.6V电池。

Er731故障

• 表现：在多圈绝对值编码器使用过程中，当编码器5V电源断电且电池电量不足时，处理器存储信息丢失，上电后报Er.731故障。
• 机理：处理器掉电导致存储信息丢失。
• 解决方式：检查电网稳定性，更换电源开关，更换电池，并通过H0D20=2清除故障信息。

Er733故障

• 表现：当霍尔状态区域与游标解算的码盘位置区域在对角区域时触发。
• 解决措施：确保供电电压在4.75V以上，长线使用粗线缆，保持电池电量充足。