增量編碼器是常見的編碼器形式之一。它的輸出是周期性重復的脈沖信號，控制器(PLC或變頻器)利用脈沖信號計算速度、轉速、長度、位置或角度。

應用例：用計算(上升沿)脈沖的數量換算長度或角度。

應用示例：根據計算(上升)脈沖的(時間間隔)頻率換算速度或轉速。

適用例：以a、b脈沖的優先順序判斷編碼器的旋轉方向，以z脈沖判斷編碼器的零點位置。

應用實例：基于反相信號的差分運算。

增量型編碼器是怎樣工作的？下面以常見的方波增量編碼器為例。

方波增量編碼器是TTL  (長線驅動，線驅動，也稱為RS422 )和HTL  (也稱為推挽輸出和推挽輸出)等常用編碼器之一。 及有開關型輸出：例如NPN集電極開路輸出和PNP集電極開路輸出。

TTL/長線驅動

作為晶體管邏輯電路(transistor-transistorlogic  )的TTL/RS422也稱為長線驅動或線驅動。

編碼器的電源電壓Vcc通常為5V或24V。

編碼器的輸出定義為0~5v之間的電壓：低于0.4V的電壓為低電平，2.5V以上的電壓為高電平。

由于TTL接口具有優異的抗干擾性能，因此常見于變頻器的編碼器輸入接口。

HTL/推挽

HTL  (即高壓晶體管邏輯)也稱為推挽輸出或推挽輸出(push-pull  )。

編碼器的電源電壓Vcc為10-30V，常用24V。

編碼器的輸出定義為0V到Vcc之間的電壓：小于3V的電壓為低電平，大于Vcc-3.5V的電壓為高電平。

HTL常見于西門子、倍福等歐系PLC的輸入接口。 可以用作NPN或PNP開路集電極的替代。

開路集極

Open  Collector，即開路集電極分為NPN和PNP兩種。

編碼器相當于開關，需要外部電源和電阻。

集電極開路的接口常見于歐姆龍、三菱等日系PLC的輸入接口。 其中經常有NPN開路集電極。

集電極開路的輸出只能積極切換到一個方向。 例如，NPN開路集電極輸出積極切換到接地(低電平)。 向高度的轉移是通過連接在電源和輸出之間的上拉電阻或負載實現的。 因此，集電極開路的輸出信號的質量不及推挽。 但是，市場上銷售的低端PLC大多內置了集電極開路的輸入接口，因此集電極開路接口的編碼器還有一定的市場。說了這么多，那就出問題了。 哪個接口的編碼器具有更強的抗干擾性能，適合長距離傳輸呢？ 先從干擾的源頭開始吧。

打擾的時候是怎么來的？

編碼器運行中，難免受到外界的干擾。 外部大電流設備的啟停和周圍的大型異步電動機的運轉是典型的干擾源。 信號受到干擾可能有長電纜的傳輸、屏蔽不良、接地不良、未使用雙絞線、配線不規范等各種原因。

正常脈沖在信號傳輸過程中受到干擾時，會發生脈沖泄漏等。 為了解決這個問題，可以采用雙通道(6個信道)的差分接口。 差分不是以信號為對象地進行測量，而是以信號為反相信號進行測量。 這種連接的優點是不僅信號電平發生了變化，而且信號極性也發生了變化。 信號電平是原來的兩倍。 因此，信號更穩定。

因此，采用差分測量的TTL和HTL接口適用于噪音強的環境。

那么，哪個接口適合長距離傳輸呢？

編碼器的脈沖信號在長距離傳輸中由于電壓的上升而產生鋸齒效果。

HTL接口不太適合長距離傳輸，因為信號電平高，電壓上升高，鋸齒效果大。

開路集電極的輸出只能積極地切換到一個方向，鋸齒波效果比HTL更嚴重，在長距離上有更多的問題，因此也不適合長距離傳輸。

另一方面，TTL接口的信號電平低，電壓上升沒有HTL高，鋸齒效果不如HTL顯著。 另外，TTL也可以使用差分信號進行測量。

因此，TTL接口適用于更長的距離和更高的頻率。

傳輸距離和輸出頻率

但是，編碼傳輸距離也依賴于輸出頻率。 編碼器的輸出頻率可以通過以下公式計算。

輸出頻率=分辨率*每秒圈數=分辨率*RPM/60

傳輸距離由輸出頻率決定。 例如，如果3000線編碼器3000rpm時的輸出頻率為150KHz，則傳輸距離約為300米。

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