编码器——发展历程与工作原理

编码器的发展历程

编码器是随着工业自动化不断发展的产物之一，从最初的机械式编码器，到近年来广泛应用的光电式编码器，历经多次技术革新，得以在不断降低成本、提高精度的基础上被广泛应用于各个领域。

编码器的工作原理

编码器的工作原理其实很简单，它是通过在轴上安装一个以固定间隔排列的透明和不透明条纹（或黑白条状图案），每一次传感器扫描到透明到不透明边界时计数器加1，从而实现对旋转精确计数的一种装置。其中，光电式编码器则是通过传感器检测透过圆盘中的透明槽孔与紧贴在其表面上方的多个发光二极管／光敏二极管模块之间的变化量，从而输出旋转角度和方向的一个装置。

编码器的分类和应用

按照编码器的技术特点，可将编码器分为机械式编码器、光电式编码器、磁性编码器、干涉式编码器等几类。

光电式编码器广泛应用于CNC机床、自动控制、计算机外围设备、医疗器械、精密仪器、船舶、航空等领域。其中，高分辨率、高精度的旋转式绝对值光电编码器已经可以满足高速及异步精度控制等越来越高要求的应用，是机床、自动化控制领域的主流方向。

编码器选择时需要关注的问题

-需要根据使用场景和应用需求来选择编码器的型号、分辨率和装配方式等，以达到最佳的使用效果；

-编码器必须要进行不间断运行，因此耐用性、可靠性和接受外部扰动能力等特性也是需要格外关注的；

-对于工业自动化生产环境来说，编码器还涉及到使用温度、防护等级等问题，需要进行更为详细的需求分析。

编码器的维护及保养

-检查编码器按照使用说明进行安装，是否装配牢固、机械结构是否完好，避免因为非正常使用造成一些结构性问题。

-定期检查编码器的接线是否稳定，接触是否良好，以防止接线因为长时间使用而松动或者氧化导致的失效问题。

-在日常使用中，放置于干燥、阳光直射少、防尘的位置，避免进水、进灰土等因素造成编码器的损坏。

编码器对产业发展的促进作用

编码器是一种精密测量仪器，在生产范围内广泛用于仪器仪表、自动控制等行业。随着自动化程度的提高，编码器的应用越来越广泛。比如，光电式编码器广泛应用于CNC机床、自动控制、计算机外围设备、医疗器械、精密仪器、船舶、航空等领域。而随着高精度和大批量生产技术的快速发展，编码器已经成为推动制造业进一步自动化的关键技术之一，也推动了现代科技产业的快速发展。

编码器市场存在的问题及挑战

由于编码器的制造难度较大，生产效率低，每个环节的制造工艺都需要得到保障，则对企业的设备、人员等都有严格要求，也对资金、技术等多种因素提出考验。因此，在编码器市场中，除了需要不断降低产品价格，提高产品质量，不断提高市场占有率外，还需要面对不断涌现的技术挑战。

未来编码器的发展方向和趋势

未来编码器的发展方向和趋势主要包括以下几个方面：

-编码器的制造成本不断降低，具有更为广泛的市场需求；

-对编码器精度的要求越来越高，越来越适用于现代高速、高精、高性能运动控制应用；

自动化的编码器，更加便于后续的数据采集和数据管理等工作。

常见的编码器品牌和型号

目前市面上较为常见的编码器品牌和型号包括欧姆龙、发那科、泰克等。

编码器的价格参考

型号和规格等，编码器的价格差异很大。一般来说，机械式编码器的价格较为便宜，按防护等级和分辨率来区分，价格在几百元到几千元不等。而光电式、磁性编码器等高精、高速的编码器价格则在几千元到数十万元之间。