新松AGV在運動控制系統需要得到關于AGV機械設備的準確的、實時的信息反饋，如AGV位置、舵角度、AGV速度、貨叉高度等信息，用以完成機械設備的自動化控制操作。編碼器正是這樣一種傳感器，它通過光電效應或磁效應原理，將這些物理量信息轉換為電信號，傳遞給AGV控制系統。由于其轉換精度高、實時響應、安裝連接簡單，使得選擇編碼器成為連接機械部件和AGV電子控制系統的理想選擇。

　　編碼器工作原理

　　1光學掃描原理

　　光學編碼器基于光電效應原理進行工作。一個高性能的LED光源所發出的光線，透過刻有光柵的碼盤和與碼盤相匹配的遮光片，照射在光電接收器上，碼盤則與軸固定連接。當碼盤轉動時，光線被碼盤與遮光片切割，形成明暗相間的變化，光電接收器則將這種變化轉換為脈沖或正弦信號。

　　2磁性掃描原理

　　磁性編碼器基于磁電原理進行工作。一個徑向磁化的永磁體被安裝在軸上。當軸轉動時，磁場隨之旋轉，磁場的變化被電路板上的傳感器芯片檢測和處理，求值電路產生了兩個相位差為90度的信號，以及一個零位脈沖。

　　單通道輸出

　　單通道輸出編碼器用于不需要檢測方向的應用。例如：新松AGV檢測貨叉伸出長度或速度控制等等。

　　雙通道輸出

　　雙通道輸出編碼器帶有相位差為90度的A和B兩個通道輸出信號，可通過比較A、B兩相之間的相位差確定旋轉方向。適用于需要判定方向的測量應用。例如：新松AGV利用輪編碼器的反饋信息來獲取AGV是向前行走or向后行走，同時也可以獲取當前速度。

　　三通道輸出

　　三通道輸出編碼器在雙通道A和B的基礎上，附件一個零參考信號，每轉出現一次。在上電后第一轉期間可用作參考信號。

　　以上信號波形以軸順時針選擇為參考

　　可提供反相信號

　　0-脈沖為90度，是A、B的交集

　　Tr為上升時間

　　Tf為下降時間

　　反向信號

　　當用于電磁干擾嚴重或長距離電纜傳輸的應用時，建議使用帶反相（互補）信號的編碼器。這些信號均可提供給TTL、HTL信號電路輸出。

　　分辨率

　　對應編碼器旋轉一周所輸出的脈沖數量，根據新松AGV應用技術人員所掌握的情況，目前市面上的編碼器最大的分辨率可達25000ppr。

　　對于線性測量，通過將直線運動轉換為旋轉形式來實現測量應用。

　　例如：利用編碼器測量輪進行長度測量時，對應測量輪的周長為500mm時，要求的顯示步長為0.1mm，那么對應所需編碼器分辨率計算參考如下公式：

　　脈沖頻率

　　編碼器的信號輸出頻率與編碼器的當前轉速以及分辨率有關，如下公式：

　　常規增量編碼器產品最大允許輸出頻率為200KHz，高分辨率編碼器最大輸出頻率為2MHz，可用于高分辨率，和較高速度的應用中。

　　脈沖倍頻

　　雙通道編碼器由檢測脈沖雙沿或四沿實現分辨率的2倍頻或4倍頻。

　　即一個1000ppr分辨率的編碼器使用該技術后可獲得4000ppr的分辨率。

　　輸出和供電電壓

　　提示：編碼器用于強電噪干擾環境和所需電纜較長的應用環境，AGV建議使用帶反相信號的編碼器。

　　編碼器輸出形式

　　01 RS-422輸出

　　RS-422輸出型編碼器目前在AGV上很少使用。我們這里介紹一下RS-422。

　　通常PLC或IPC控制器可提供符合RS422標準的輸入卡。此時應選帶RS422輸出的編碼器。通常對于非常長的連接導線，建議使用RS422輸出，尤其對于高電噪干擾。RS422也可用于帶TTL輸入的控制器，但無高抗噪干擾特效。

　　RS422輸出電路和推薦的接收電路：

　　02 推挽輸出

　　有完整的波阻抗調節功能，推薦使用電纜電阻為40-150Ω

　　推薦為長電纜傳輸，高頻脈沖頻率和30VDC電源輸出

　　有或無反相（互補）信號

　　推挽無反向信號推薦接收電路

　　推挽輸出（7272）

　　普通線驅動5-30V，有低電平現在最大為0.5V

　　推薦線路長度達100米

　　有或無反相信號

　　推挽帶反向信號推薦接收電路

　　03 SIN/COS正弦輸出

　　正弦波信號是可被電路進一步處理的電壓信號，通過相位差是90度的兩路信號倍頻可得到更高的分辨率。

　　為什么選用SIN/COS型編碼器？

　　這種信號非常適合應用在非常慢速運動的數字驅動系統中。比如，Jungheinrich叉車手柄轉向編碼器。

　　正弦輸出電路和推薦接收電路

　　04 信號傳輸距離

　　電纜長度取決于輸出電路和電噪干擾：

　　① IPC=工業用PC

　　② >50米取決于頻率

　　05 電纜屏蔽標準連接方式

　　電纜屏蔽線與編碼器外殼連接，編碼器外殼不單獨接地。

　　導讀

　　新松AGV對于一般的正常應用，只要將編碼器的屏蔽電纜接地就可以了。

　　整個系統，包括編碼器和信號處理設備都需要接同一個地線上。

　　在任何情況下，連接電纜都必須被屏蔽并保持遠離動力線盒其它產生噪聲干擾的設備。

　　電動機、電磁閥、變頻器之類的干擾源，需要在源頭抑制它們的干擾。編碼器不能和電磁閥、接觸器公用一個供電電源，因為這樣可能會產生干擾。

　　在新松AGV一些特定應用中，可能還有安裝額外的抗干擾措施，這取決于系統的接地方式和當前噪聲源。這些措施將包括屏蔽的電容耦合、安裝高頻濾波器或者安裝暫態保護二極管。

　　06

　　編碼器電纜彎曲半徑

　　不帶低溫電纜的編碼器

　　帶低溫電纜的編碼器

　　編碼器線路色標中英文對照，依據DIN757標準