我写了个培训资料，找了个水平最差的仪表工试验了一下，结果非常的悲剧，现贴到这里，大家帮忙改进一下吧。
编码器原理与维护
2011-09-04
一、 光电编码器的工作原理
光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号。
根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
（一）增量式编码器
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90°，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
（二）绝对式编码器
绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（格雷码）方式进行光电转换的。绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。它的特点是：
1．可以直接读出角度坐标的绝对值；
2．没有累积误差；
3．电源切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有10位到16位等多种。
（三）混合式绝对值编码器(国义铁厂没有)
混合式绝对值编码器，它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
二、 编码器的输出接口
国义铁厂使用的编码器有三种接口，日本光洋的ASS1024(单圈绝对值格雷码)使用的是NPN OC门并行输出；上海精辅(单圈绝对值格雷码)使用的是推挽并行输出；德国施克ATM-60P(多圈绝对值)使用的是PROFIBUS-DP串行总线接口。
从维护的角度看，ASS1024是最麻烦的，NPN OC门的缺点是只有低电平是确定的，高电平是悬空的，而西门子的PLC开入模块是正逻辑的，必须有高电平，于是就要加上拉电阻或者隔离板。上拉电阻缺点太多，可靠性太差，现在已经不用了，隔离板成本较高但可靠性很好(但接线也较麻烦)。另外，ASS1024的可靠性不是太高，比较爱坏。一号高炉的α、γ角、西探尺用的此种编码器。
维护最简单、更换速度最快的是PROFIBUS-DP接口的德国编码器，只需接6根线(如果是DP的终端，只需接4根线)。ATM-60P的可靠性是较高的，比较皮实。指示灯能提供实用的自检功能，编码器出现故障、DP总线出现故障，电源问题都能给出清晰的指示。国义二号高炉β角以外的所有编码器和一号高炉东探尺都用此种编码器。
二号高炉β角用的上海的单圈编码器和ASS一样也是单圈并行输出的编码器，但因采用的推挽输出电路，不需加上拉电阻或隔离板。此编码器从来没坏过，说明可靠性还是不错的。
三、 编码器的联轴器
编码器的联轴器国义铁厂用到了三种：铝合金螺旋套筒型、十字簧片型、活动内齿重载型。
铝合金螺旋套筒和十字簧片型的联轴器受金属疲劳强度的影响太大，在我们这里多次发生过断裂，造成了对生产的影响。重载型联轴器是09年才在网上发现的一种新型联轴器，缺点是精度不如前面两种高，但可靠性却极高，由于特殊的结构使得联轴器不受疲劳强度的影响，因为根本就没有什么可断裂的。
四、 编码器的故障检测
由于国义炼铁一厂的编码器全部是绝对值编码器，所以可以用一种简单实用的方法来检测。绝对值编码器检测的是角度（单圈）或圈数+角度（多圈），只要将被测设备在工作范围内做一次全量程动作，如果编码器的值是向一个方向变化就说明是好的。
