所謂的編碼器(qi)有什么作(zuo)用？
檢測出旋轉運(yun)動或者水平(ping)運(yun)動機械的(de)移(yi)動方向、移(yi)動量(liang)、角度。確實，編碼(ma)器(qi)只是(shi)一(yi)個很小的(de)部件。但是(shi)它可能用(yong)在(zai)(zai)大(da)家想都(dou)沒想過的(de)機(ji)器(qi)上。在(zai)(zai)現在(zai)(zai)，我們都(dou)很清楚編碼(ma)器(qi)是(shi)同電(dian)機(ji)結合(he)使用(yong)的(de)。世間(jian)有千百萬種可能性，編碼(ma)器(qi)同電(dian)機(ji)結合(he)使用(yong)也僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)滄海一(yi)粟，它還有更多你(ni)所意(yi)想不到應用(yong)。
此次我們就講一講“從編碼器的基礎到應用”，來介紹編碼器所隱藏的魅力。這次介紹共分為四個欄目，第一欄目：粗略介紹編碼器并介紹編碼器應用案例。第二以及第三欄目：將詳細介紹編碼器的工作原理及其特征。雖然是言簡意賅，但也說明幾個工作原理以及輸出形態。讓我們對編碼器能夠有一個整體認識，根據其種類清楚優缺點，可以容易分辨出其特征。第四欄目：我們回歸到最初的話題，編碼器有什么其他用途，介紹編碼器的實際應用案例。
我(wo)們身(shen)邊的無名英(ying)雄
熟(shu)悉運動(dong)(dong)控制的(de)(de)各(ge)位(wei)對(dui)編(bian)(bian)(bian)碼器(qi)都(dou)是耳(er)熟(shu)能詳(xiang)的(de)(de)。但(dan)是對(dui)于尚(shang)未接觸過編(bian)(bian)(bian)碼器(qi)的(de)(de)人來說，編(bian)(bian)(bian)碼器(qi)是比(bi)較陌生的(de)(de)。所(suo)以(yi)(yi)小編(bian)(bian)(bian)就以(yi)(yi)日常生活(huo)中我(wo)(wo)們(men)(men)都(dou)乘坐的(de)(de)電(dian)(dian)梯為例(li)來介(jie)紹編(bian)(bian)(bian)碼器(qi)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。在介(jie)紹之前，我(wo)(wo)們(men)(men)先想(xiang)象(xiang)一下(xia)我(wo)(wo)們(men)(men)坐電(dian)(dian)梯的(de)(de)過程。我(wo)(wo)們(men)(men)按下(xia)“△▽”按鈕，不(bu)過一會電(dian)(dian)梯便到我(wo)(wo)們(men)(men)的(de)(de)樓層(ceng)然后(hou)(hou)自動(dong)(dong)打開門(men)(men)，隨后(hou)(hou)我(wo)(wo)們(men)(men)進(jin)入電(dian)(dian)梯。進(jin)入電(dian)(dian)梯后(hou)(hou)，我(wo)(wo)們(men)(men)按下(xia)對(dui)應(ying)樓層(ceng)的(de)(de)按鈕。電(dian)(dian)梯門(men)(men)自動(dong)(dong)關閉(bi)，將我(wo)(wo)們(men)(men)載送至對(dui)應(ying)樓層(ceng)，電(dian)(dian)梯門(men)(men)又再(zai)次打開。
在這一連串的過程(cheng)背后，其實(shi)有兩個編碼器(qi)發(fa)揮著重要作用。不知道你是否(fou)察覺到了。
首先，第一個編碼器進行電機控制使電梯運動。因為電梯是通過電機旋轉進行上下運動，所以只要清楚旋轉方向，就可以判別電梯是上升還是下降。另外，編碼器可以檢測出電機的移動量（旋轉圈數)，這樣一來便可以清楚電梯究竟移動了多少量。通過電梯控制盤運用這些編碼器提供的信息，可以讓電梯快速且平穩地到指定樓層。
另一個編碼器則是控制電梯門自動開閉的(de)電機。我們經常看電梯的開閉，就很清楚其背后是有著細膩而精密的控制。電梯門打開的時機，以及最后閉合的時機都十分準確。在電梯門打開的過程中可以加快電梯門運行，實現時間縮短。通過編碼器正確把握電機運動，并加以控制，就可以實現絲一般柔順的動作。
當初電梯出現在人們視野的時候，編碼器尚未普及。上述的編碼器工作全部由人來完成。當初還沒有“△▽”按鈕，都是用鈴聲。我們看民國時期的電影可能就能見到這一幕，上海灘大佬進入電梯，電梯中的服務生根據鈴聲拉下閘門，讓電梯抵達對應樓層。但是在現在，由于測定電機的旋轉方向以及轉數量的編碼器的應用，電梯變得越來越便利再也不用像之前一樣用人工來操作了。
實現(xian)高精度運行
講到(dao)這里(li)想必大家對編(bian)(bian)碼器的運行已經有了大致了解。那么現在(zai)我們回歸(gui)到(dao)編(bian)(bian)碼器的其他應(ying)用上。
如果有人問你編(bian)碼器(qi)是干什(shen)么(me)的(de)(de)啊？最簡單的(de)(de)答案(an)就是測出(chu)旋轉(zhuan)或(huo)移動物體的(de)(de)移動方向、移動量(liang)、角度。因此(ci)一(yi)般(ban)情況(kuang)下提(ti)及(ji)編(bian)碼器(qi)的(de)(de)應用，我們可以舉出(chu)用電(dian)機(ji)驅動的(de)(de)機(ji)器(qi)。
不過這樣說的話(hua)，似(si)乎范圍太過廣泛了。換個更加精準的說法(fa)，高精度運行的機(ji)(ji)械設備(bei)。像電(dian)(dian)(dian)風扇(shan)這種家電(dian)(dian)(dian)，用(yong)無刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)也不會有什么問(wen)題，也就沒有必(bi)要使用(yong)編碼。與此相反，工(gong)業機(ji)(ji)器人、AGV、模組等各種工(gong)業設備(bei)，由于(yu)高精度運作的要求，編碼器在這些設備(bei)被(bei)廣泛應用(yong)。
除(chu)此(ci)之外，文章開頭介紹的(de)電梯(ti)，對自身運動有著高要求的(de)設備也(ye)會用到編(bian)碼器(qi)。近些年在混(hun)合(he)動力汽車(che)以及電動汽車(che)上(shang)，編(bian)碼器(qi)的(de)應用也(ye)越來越廣泛。
有電機的(de)地(di)方就有編碼(ma)器(qi)
有沒有意識到(dao)目前所(suo)介紹的編(bian)碼(ma)器應用(yong)(yong)全部(bu)都跟電有關？進行旋轉(zhuan)或水平運動，除了(le)用(yong)(yong)電作(zuo)為動力(li)源的電機驅動之外，用(yong)(yong)油(you)(you)壓(ya)、氣壓(ya)作(zuo)為驅動方式也是有的。但是這些(xie)油(you)(you)壓(ya)和氣壓(ya)裝置，基本(ben)上沒有使(shi)用(yong)(yong)編(bian)碼(ma)器。
為什(shen)么呢？首先，電(dian)(dian)機的(de)話通過(guo)電(dian)(dian)源開關(guan)的(de)控(kong)制(zhi)，可以(yi)馬上(shang)開啟或停止(zhi)運動。通過(guo)控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)機電(dian)(dian)壓(ya)和(he)頻率(lv)，可以(yi)輕易改變轉數(shu)。因為這些動作都有著高(gao)應答，通過(guo)編碼器可以(yi)對電(dian)(dian)機進(jin)行高(gao)精(jing)度且迅速的(de)控(kong)制(zhi)。
用油壓作為動力源的話，油壓上升是需要時間的（例如螺旋槳），也就無法像電機那樣用編碼器進行控制。不單單是螺旋槳開始運動的時候，如果要改變轉數時，螺旋槳無法馬上響應，只能夠慢慢變化。這是由于驅動螺旋槳運動的油壓受油的黏性、管道阻力所限制。油壓的變化以及螺旋槳轉數滯后，使得用編碼器測定轉數進行控制變得異常困難。氣壓設備同理。
