人形机器人行业专题2：编码器-231231（20页）.pdf

1、中 泰 证 券 研 究 所专 业 领 先 深 度 诚 信证券研究报告2 0 2 3.1 2.3 1人形机器人专题2：编码器分析师：曾彪分析师：曾彪S0740522020001研究助理：研究助理：农农誉誉2CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所1编码器：原理&分类lUaXuZmZMB9UnXeXwUpNmOoM7NcMbRtRrRnPnRjMnNoPlOmMpN8OoPnMwMrNqQwMrRoQ3编码器：伺服系统实现闭环控制的关键编码器：伺服系统实现闭环控制的关键伺服系统的特点：对动

2、作状态时刻进行确认，并通过不断反馈避免与指令信号发生偏差，从而使机械实现灵敏和高精度的运动伺服系统的特点：对动作状态时刻进行确认，并通过不断反馈避免与指令信号发生偏差，从而使机械实现灵敏和高精度的运动资料来源：禾川科技可转债券募集说明书，中泰证券研究所伺服系统工作原理：1）控制指令发出：控制器（如PLC、HMI等）向伺服系统发出指令信号；2）控制&驱动：伺服驱动器（伺服放大器）接收到指令信号后，控制伺服电机运转；3）执行&反馈：编码器通常与电机相连，检测其状态，并把信号反馈回驱动器，驱动器对反馈信号进行汇总、分析、修正，从而精确控制执行机构的位置、速度、转矩等输出变量，实现闭环。伺服电机控制性

3、能的关键：获取准确的反馈信息伺服电机控制性能的关键：获取准确的反馈信息，形成闭环控制形成闭环控制。编码器作为闭环反馈信号的提供者，在电机运行过程中，将位置信号反馈至驱动器，驱动器依照反馈信号保证电机稳定和良好地输出性能。4编码器：分类编码器：分类&应用应用资料来源：Heidenhain官网，禾川科技可转债券募集说明书，中泰证券研究所编码器分类：编码器分类：1）线性）线性 vs 旋转编码器旋转编码器线性编码器：通过直线光栅尺测量并确定滑块的位置（光栅为测量基准，刻在玻璃或钢材基体上），应用于CNC铣床、车床和磨床等高精度设备；旋转编码器：根据轴的旋转运动反馈物体的角位置或运动状态，应用于工业自动

4、化、工程机械和机器人等领域。应用场景分类应用场景分类项目项目分类分类使用场景线性编码器旋转编码器结构图示例5编码器：分类编码器：分类&应用应用资料来源：Heidenhain官网，步科股份，中泰证券研究所编码器分类：编码器分类：2）绝对式）绝对式 vs 增量式（使用条件）增量式（使用条件）线性编码器线性编码器旋转编码器旋转编码器绝对式绝对式增量式增量式光栅：由一系列绝对码编排而成，位置信息由一系列绝对码编排的光栅读取，每个位置是唯一的：光栅：由周期性的栅线组成光，栅位置信息通过计算自某参考点开始的增量数获得：通电时立即提取位置信息，无需回零无需回零抗干扰、数据可靠，生产效率高抗干扰、数据可靠，生

5、产效率高通电时必须进行参考点回零操作通电时必须进行参考点回零操作可连续运动，可用于速度测量可连续运动，可用于速度测量绝对式绝对式增量式增量式码盘：N圈光通道刻线，按2线、4线、8线依次编排，可获取2的N次方个绝对位置码盘：均匀刻出N条通光码道，旋转一圈产生N次光信号无需回零复位结构复杂，价格高可获取：角度信息角度信息需要回零复位结构简单，价格便宜可获取：距离、速度、位置信息距离、速度、位置信息6编码器：按技术类型分类编码器：按技术类型分类资料来源：步科股份，CUI Devices，瑞典莱纳林德产品介绍,中泰证券研究所编码器分类：编码器分类：3）按技术类型）按技术类型技术原理不同进行分类技术原理

6、不同进行分类，编码器可分为光电式编码器编码器可分为光电式编码器、磁电式编码器磁电式编码器、电感式编码器等类别电感式编码器等类别。光电式编码器光电式编码器磁电式编码器（磁电式编码器（Magnetic）电感式编码器（电感式编码器（Inductive）电感式编码器（电感式编码器（Inductive）原理：光源发射出的光线经过码盘光栅形成光信号，通过光敏元件转化为电信号发送给输出电路构成：光源、码盘、光敏元件（接收器）、输出电路测量：角度、位移、速度、位置原理：磁性材料的角度或位移变化电阻、电压的变化，通过磁感应原件可以对其进行测量构成：码盘、磁感应元件（磁阻或霍尔元件）、调节电路等测量：角度、位移原