Абсолютный или инкрементальный, оптический или магнитный.

Линейные энкодеры контролируют линейное перемещение и обеспечивают обратную связь по положению в виде электрических сигналов. В сервоприводных системах линейные энкодеры обеспечивают точное определение положения нагрузки, как правило, в дополнение к обратной связи по скорости и направлению, предоставляемой поворотным энкодером двигателя. Для систем с шаговым двигателем, которые обычно работают в режиме разомкнутого контура без обратной связи по положению, добавление линейного энкодера повышает точность и надежность системы позиционирования без затрат и сложности, связанных с использованием серводвигателя.

Обратная связь: абсолютная или постепенная.

При выборе линейного энкодера в первую очередь следует учитывать, какой тип обратной связи необходим для конкретного применения — абсолютная или инкрементальная. Абсолютные энкодеры присваивают каждому положению уникальное цифровое значение, что позволяет им сохранять точную информацию о положении даже при отключении питания.

Инкрементальные энкодеры работают, генерируя определенное количество импульсов на единицу перемещения и подсчитывая эти импульсы по мере перемещения нагрузки. Поскольку они просто подсчитывают импульсы, инкрементальные энкодеры теряют опорное положение при прерывании питания. Для определения фактического положения нагрузки при запуске или перезапуске требуется последовательность возврата в исходное положение. Это означает, что датчик (и нагрузка) должны переместиться в заданное положение, и оттуда он может начать определять положение нагрузки. Следует помнить, что даже если фактическое положение нагрузки при запуске или перезапуске не критично, выполнение последовательности возврата в исходное положение может быть нежелательным с точки зрения времени и производительности. Это особенно важно в приложениях с длинным ходом и низкими скоростями, таких как станки, где возврат в исходное положение может быть трудоемким процессом.

Выходной сигнал абсолютных и инкрементальных энкодеров различается, и это также следует учитывать при интеграции в схему управления системы. Абсолютные линейные энкодеры выдают цифровой выходной сигнал, или «слово», которое обозначает фактическое положение устройства. Разрешение абсолютного энкодера определяется количеством битов в слове.

Инкрементальные энкодеры выдают квадратурный выходной сигнал с двумя каналами, сдвинутыми по фазе на 90 градусов. (Двухканальный выходной сигнал позволяет контролировать как положение, так и направление. Если требуется только положение, используется только один канал.) Некоторые инкрементальные энкодеры выдают третий канал с одним импульсом, который используется в качестве индекса или опорного положения для возврата в исходное положение. Количество импульсов на единицу расстояния (дюйм или миллиметр) определяет разрешение инкрементального энкодера. Однако разрешение можно удвоить, подсчитав как передний, так и задний фронты импульса с одного канала, или учетверить, подсчитав передний и задний фронты импульсов с обоих каналов.

Технология: оптическая или магнитная

После принятия решения о том, использовать ли инкрементальную или абсолютную обратную связь, следующим шагом является выбор между оптической и магнитной технологией измерения. Исторически сложилось так, что оптические энкодеры были единственным вариантом для разрешения менее 5 микрон, но усовершенствования в технологии магнитных шкал теперь позволяют достигать разрешения до 1 микрона.

Оптические энкодеры используют источник света и фотодетектор для определения положения, но использование света делает их чувствительными к грязи и мусору, которые могут искажать сигнал. На работу оптических энкодеров сильно влияет зазор между датчиком и шкалой, который должен быть правильно установлен и поддерживаться, чтобы обеспечить целостность сигнала. Это означает, что монтаж должен производиться аккуратно, и следует избегать ударов и вибраций.

Магнитные энкодеры используют магнитную считывающую головку и магнитную шкалу для определения положения. В отличие от оптических энкодеров, магнитные энкодеры в основном не подвержены воздействию грязи, мусора или жидкостей. Удары и вибрации также менее вероятно влияют на магнитные энкодеры. Однако они чувствительны к магнитным частицам, таким как сталь или железо, поскольку они могут создавать помехи магнитному полю.

Хотя линейные энкодеры часто являются дополнительным компонентом системы, во многих случаях их преимущества перевешивают дополнительные трудозатраты и стоимость. Например, в системах с шариковинтовой передачей при использовании линейного энкодера можно выбрать винт меньшей точности, поскольку обратная связь от энкодера позволяет контроллеру компенсировать ошибки позиционирования, вносимые винтом.