HEIDENHAIN海德汉编码器810810-02工作原理

EIDENHAIN（海德汉）编码器810810-02是一款光电式绝对角度编码器，其工作原理基于光电扫描技术，通过读取码盘上的绝对编码图案直接输出当前角度位置，无需累计计数。以下是其核心工作原理的详细解析：

核心结构组成

码盘（光栅盘）：

由玻璃或金属材料制成，表面刻有高精度的绝对编码轨道。编码轨道采用二进制或其他编码方式（如格雷码），每个角度位置对应的编码图案。ECN2180 2048的码盘行数为2048，每转位置数达33,554,432（25位分辨率），可检测0.00001°级的角度变化。

光源与光电探测器：

光源（通常为LED）发出稳定光线，透过码盘上的透光区域照射到光电探测器（由多个光敏元件组成）。码盘旋转时，透光与不透光区域交替变化，光电探测器输出与编码图案对应的电信号。

信号处理电路：

对光电探测器输出的微弱电信号进行放大、滤波、整形处理，转换为标准的数字信号（如TTL或差分信号），并通过数据接口（如EnDat02）传输至控制系统。

编码器型号列举

810789-01

810790-09

810799-03

810810-02

1151208-01

1244738-01

1244739-01

1244750-01

1244751-01

1244752-01

绝对式编码原理

直接位置读取：

码盘上的每个位置对应的二进制编码，编码器通电后立即输出当前角度的数字值，无需像增量式编码器那样通过累计脉冲数计算位置。这一特性避免了断电后丢失位置数据的问题，无需回零操作。

多圈绝对定位（可选）：

部分型号（如RCN 8000系列）集成电池备份的多圈计数器，支持无限旋转定位。ECN2180 2048虽未明确提及多圈功能，但其高分辨率设计已满足单圈绝对定位需求。

光电扫描与信号生成

明暗交替的光信号：

码盘旋转时，透光与不透光区域周期性遮挡光线，光电探测器接收到明暗交替的光信号，转换为高低电平变化的电脉冲。

编码图案解码：

信号处理电路对电脉冲进行解码，提取出与码盘编码图案对应的二进制数据，从而确定当前角度位置。例如，ECN2180 2048的每转位置数33,554,432意味着其角度分辨率为360°/33,554,432≈0.00001°。

应用场景

数控机床：

用于C轴控制、分度转台等，实现高精度轮廓加工与分度定位。

自动化与机器人：

为工业机器人关节提供μ级角度反馈，优化运动轨迹规划。

航空航天：

支持卫星天线指向、望远镜方位轴等长行程应用，实现纳弧秒级角度控制。

HEIDENHAIN海德汉编码器810810-02工作原理