光电编码器在电机控制中的应用

为何电机控制中需要编码器?

电机控制环路主要由电机、控制器和位置反馈接口组成。电机转动旋转轴，带动机械手臂移动。电机控制器管控电机何时施加力道、何时停止，或继续转动。环路中的位置接口向控制器提供转速和位置信息。为了获取这些关于旋转对象的准确信息，位置检测在电机控制中是十分重要的。

电机控制系统中的位置检测通常有：微电机解算元件、光电元件、磁敏元件以及电磁感应元件等。由于光电元件的测量精度较高，能够准确的反应电机的转子的机械位置，所以光电编码器在电机控制应用中尤为常见。

增量式光电编码器的工作原理

增量式光电编码器（Incremental encoder）由光源、透镜、码盘、定光栅、光敏元件和电子线路组成，利用增量式光电编码器可以检测电机的位置和速度。

它的工作原理是由旋转轴转动带动在径向有均匀窄缝的码盘旋转，在定光栅上有两条彼此错开90°相位的窄缝，并分别有光敏二极管接收码盘透过来的信号。

工作时，定光栅不动，码盘与转轴一起转动，光源发出的光投射到码盘与定光栅上。当码盘上的不透明区正好与定光栅上的透明窄缝对齐时，光线被全部遮住，光电变换器输出电压为最小；当码盘上的透明区正好与定光栅上的透明窄缝对齐时，光线全部通过，光电变换器输出电压为最大。码盘每转过一个刻线周期，光电变换器将输出一个近似的正弦波电压，且光电变换器A、B的输出电压相位差为90°。

PCN2XAF增量式光电编码器模块

随着电机控制系统逐渐向智能化、微型化发展，对光电编码器的要求也越来越高。

普芮玛光电PCN2XAF系列产品采用Phase Array技术，集成多组受光单元，有效地提高产品的纠错能力，信号质量更稳定。产品可靠性高、响应速度快，可提供六种分辨率选型。此外，PCN2XAF芯片由普芮玛自产，供应链成熟，可保障稳定供货。

PCN2XAF主要特性

• 间隙：2.0 mm

• 高度：7.35 mm

• 增量输出：数字输出 (A,B通道)

• 响应频率：300kHz (Max)

• 安装方式：标准型或螺丝型固定

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