编码器选型介绍及简单故障判断
编码器元件是一种可替代炭膜电位器的新型数字式电子元件，有着良好的市场应用前景和发展空间。
广泛应用于家用电器、汽车音响、通讯设备、多媒体、音响、仪器仪表设备、数控机床、医疗设备、工程机械、航空航天设备、智能控制、物联网终端设备等，具有极大推广应用的价值。
1 编码器的分类：
按产品结构分为：编码器元件和编码器组件;
按使用方式分为：旋转式和直线式;
按技术原理分为：接触式(电刷机械接触)和非接触式(含有：光学式、光电感应式、磁感应式、磁电感应式…);
按工作原理分为：增量型和绝对型。
2 部分编码器元件产品(图一)
(图一：编码器元件)
3 编码器元件工作原理
本文将对增量型编码器和绝对型编码器的工作原理和应用进行介绍。
在编码器的本体(脉冲码盘)中预先根据不同的产品要求，制作金属导通区与塑胶绝缘区，导通区与绝缘区的角度、形状大小，决定着产品最终的信号输出形式。
3.1增量型编码器：
在旋转过程中，能输出二组或二组以上，有周期性变化并有相位时序差的编码器 .
(1) 产品特点：
a) 可以360度旋转;
b) 在旋转过程中，能够产生高、低电平周期性变化的输出信号，没有固定的起始点和终点;
c) 能在任一位置停下或起步;
d) 使用时，一般不注重停下位置的结果，只强调过程的信号变化。
(2) 产品构造：
该产品主要由轴芯、本体、支架、定位片、接触刷等组成。
(3) 输出信号：
通过旋转轴芯带动接触刷，产生通、断，输出二组或二组以上，有周期性变化并有相位时序差的脉冲信号。
a) 输出二组信号时，一般分为：A相、B相，相位间的相位差为相互延迟1/4脉冲周期，根据通断的先后顺序，判断产品的旋转方向(信号递增或递减)，如图二所示：
(图二：二组信号方波)
b) 输出三组信号时，一般分为：A相、B相C相，通过三组信号的通断先后顺序(时间差)来判定信号的递增或递减，三组信号在导通的状态时互不相交，从而使成品的相位差相对变大。
信号增减更易识别，更稳定，不易出现乱码，如图三所示：
(图三：三组信号方波)
(4) 如何判断旋转方向及计数
根据脉冲信号的输出的特点，常用的判断方式有以下二种(详见图四所示)：
a)比较法
在一个脉冲周期内，A、B相可以用四种运动时序表示，正转时为：11、01、00、10;反转时为：11、10、00、01,把此输出值保存起来，与下一个A、B相输出值做比较，即可得出运动方向(如果A、B相输出11后输出01,则为顺时针;如果输出11后输出10,则为逆时针)。
这种方式对产品的要求较高，不易产生误码，但每次均需从11状态开始。
b)边沿触发
由高电平向低电平变化的瞬间称为下降沿，由低电平向高电平变化的瞬间称为上升沿。
如果A相输出为下降沿时，B相出现一个高电平，这时为顺时针旋转;当A 相输出为下降沿时，B相出现一个低电平，这时为逆时针方向旋转。
长：15cm 文字体如：switching小五号
(图四：比较法、边沿触发)
3.2 绝对型编码器：
在每个定位处输出与位置相对应的二进制代码的编码器。
(1) 产品特点：
a)产品上设定每个档位固定的信号输出方式，分别为0、1组合，应用此代码输出信号，可进行各种不同功能的设计;
b)正转、反转到同一档位时，输出的信号是一致的;
c)使用时，一般不考虑中间运动过程，只注重停止位置的输出信号。
(2) 产品构造：
主要由轴芯、本体、支架、定位片、接触刷等组成。
它与增量型旋转编码器的最大差异是本体接触片的形状。
(3) 输出信号：
通过编码器的旋转运动，在停止位置产生出有规则对应的固定编码信号，如表一所示：
(表一：绝对型编码信号)
4 编码器的产品应用及一般应用电路：
编码器元件应用领域有：功放、音响、调音台、汽车音响、对讲机、电台、鼠标、键盘、示波器、微波炉、电磁炉、洗衣机、空调等。
编码器的参考应用电路如图五所示。
(图五：参考应用电路图)
五、结束语
编码器元件是传统产品电位器的升级产品，它将代替一大部分传统的炭膜电位器，展现出极大地生命力。
在高端装备制造、节能和新能源汽车、新一代信息技术、新能源装备及节能环保装备等新兴产业中都能找到它的身影。
编码器国家行业标准，已由工信部批准立项，广东升威电子制品有限公司主导编写该产品的一系列行业标
准，通过标准的制定，可以有效地引导行业的技术进步，促进企业自主创新，保证产品质量，规范市场秩序，降低行业经营成本，减少资源的浪费，提高产品在国际市场的竞争能力，有利于行业的快速发展。
编码器的常见故障和维修方法
1、编码器本身故障：是指编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。
这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。
2、编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率最高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。
通常为编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。
还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。
3、编码器+5V电源下降：是指+5V电源过低，通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。
4、绝对式编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。
5、编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
6、编码器安装松动：这种故障会影响位置控制精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意。
7、光栅污染：这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾无水酒精轻轻擦除油污。