编码器的定义 编码器和译码器的区别

  大多数人都知道编码器和译码器,但是有时候会混淆这两个的概念。下面,爱华网小编给你讲解编码器和译码器的区别。

  一、编码器

  1.定义

  编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。

  2.分类

  按码盘的刻孔方式不同分类

  (1)增量型:就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号,然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲),通常为A相、B相、Z相输出,A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。

  (2)绝对值型:就是对应一圈,每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值,通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。

  按信号的输出类型分为:电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。

  以编码器机械安装形式分类

  (1)有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。

编码器的定义 编码器和译码器的区别

  (2)轴套型:轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。

  以编码器工作原理可分为:光电式、磁电式和触点电刷式。

  3.工作原理

  由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

  由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

  分辨率-编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。

  4.选型注意

  械安装尺寸:包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线方式;安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。

  分辨率:即编码器工作时每圈输出的脉冲数,是否满足设计使用精度要求。

  电气接口:编码器输出方式常见有推拉输出(F型HTL格式),电压输出(E),集电极开路(C,常见C为NPN型管输出,C2为PNP型管输出),长线驱动器输出。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。

  二、译码器

  1.定义

  译码器是一类多输入多输出组合逻辑电路器件,其可以分为:变量译码和显示译码两类。 变量译码器一般是一种较少输入变为较多输出的器件,常见的有n线-2^n线译码和8421BCD码译码两类;显示译码器用来将二进制数转换成对应的七段码,一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。

  译码是编码的逆过程,在编码时,每一种二进制代码,都赋予了特定的含义,即都表示了一个确定的信号或者对象。把代码状态的特定含义"翻译"出来的过程叫做译码,实现译码操作的电路称为译码器。或者说,译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号,以表示其原来含义的电路。

  2.分类

  译码器的种类很多,但它们的工作原理和分析设计方法大同小异,其中二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器是三种最典型,使用十分广泛的译码电路。

  二进制码译码器,也称最小项译码器,N中取一译码器,最小项译码器一般是将二进制码译为十进制码;

  代码转换译码器,是从一种编码转换为另一种编码;

  显示译码器,一般是将一种编码译成十进制码或特定的编码,并通过显示器件将译码器的状态显示出来。

  3.工作原理

  译码器是一种具有"翻译"功能的逻辑电路,这种电路能将输入二进制代码的各种状态,按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端,又成为片选端,用来控制允许译码或禁止译码。编码与译码的过程刚好相反。通过编码器可对一个有效输入信号生成一组二进制代码。有的编码器设有使能端,用来控制允许编码或禁止编码。

  优先编码器的功能是允许同时在几个输入端有输入信号,编码器按输入信号排定的优先顺序,只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。在图6中,74147为BCD优先编码器,输入和输出都是低电平有效。为了取得有效输出高电平,可在每个输出端连接一个反相器。7417只有1-9各输入端,0输入端不接入电路。这是因为7417约定,当无有效输入时,输出0的BCD代码0000。

  4.变量译码

  变量译码器是一个将n个输入变为2^n个输出的多输出端的组合逻辑电路。其模型可用下图来表示,其中输入变化的所有组合中,每个输出为1的情况仅一次,由于最小项在真值表中仅有一次为1,所以输出端为输入变量的最小项的组合。故译码器又可以称为最小项发生器电路。

  

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