编码器抗干扰的问题

一、选择全金属无螺丝封闭外壳屏蔽的编码器
1.静电屏蔽就是用铜或铝等导电性能良好的金属为材料制作成封闭的金属外壳,并与地线连接,把需要屏蔽的编码器电路置于其中,使外部干扰电场的电力场不影响其内部的电路。反过来,编码器内部电路产生的电力线也无法外逸去影响外电路。静电屏蔽不但能够防止静电干扰,也一样能防止交变电场的干扰,所以许多仪器的外壳用导电材料制作并且接地。

2.低频磁屏蔽就是用来隔离低频磁场和固定磁场耦合干扰的有效措施。任何通过电流的导线或线圈周围都存在磁场,客观存在磁场,它们可能对检测仪器的信号线或者仪器造成磁场耦合干扰。为了防止磁场耦合干扰,必须采用高导磁材料作屏蔽层,以便让低频干扰磁力线从磁阻很小的磁屏蔽层上通过,使低频磁屏蔽层内部的电路

二、增量编码器的信号选择，应选择具有反相通道的输出信号
应选择A+A-B+B-Z+Z-的6通道信号输出类型的增量编码器，其中，推挽式含反相信号6通道HTL（A/A-,B/B-,Z/Z-)，一方面其5—30V的宽电源优点与极性、短路保护不易损坏，另一方面由于干扰源对于编码器正反相的信好的干扰作用相当，干扰在编码器接收设备中可抵消，此类增量编码器信号传递可达到无干扰传输，传递也更远。

三、信号电缆选择，选择专业的编码器专用电缆

不仅仅是编码器内部的电路的保护，编码器自带的输出信号的信号传输电缆，以及外接的加长信号电缆，都应选用编码器信号专用的双绞屏蔽电缆，并电缆屏蔽层有超细的高密度高导通性的金属细线编织成保护层，可以吸收外部辐射的高频电磁场变化，从而起到屏蔽保护的作用。

四、选择具有宽工作电压与信号短路保护的编码器

很多干扰来自于编码器的供电电源----电源的波动，电源0V基准的破坏，这要求在发现现场有干扰的情况下，现场的编码器工作电源应独立给编码器供电，并输出功率选择有足够大（编码器标示功耗的2倍以上）。而选择的编码器也应具有宽工作电压，例如9—30Vdc甚至5—30Vdc的工作电压，这表明编码器内部电路对工作电源的设计，已经考虑了输入电源的降压稳压滤波，有较好的电源抗波动性干扰。另外，要选择编码器信号对电源的短路保护（信号线对电源的正负极短接不烧），这也是编码器设计中已对于信号对0V基准波动的有过滤或截断设计。

五，接地技术
接地是保证人身和设备安全、抗干扰的一种方法。合理地选择接地方式是抑制电容性耦合、电感性耦合及电阻耦合,减小或削弱干扰的重要措施。

编码器信号传输至接收设备,在实际的工业现场,由于两者相距离较长,信号传输线也较长,所以测量的数据会发生跳动、造成误差变大。解决此类问题必须按接收端一点接地原则。所谓一点接地就是指在电路中如果采用多点接地的话,由于各接地点的电位不同就可能形成电路的干扰信号,因此在电路中尽可能的做到在接收端一点接地,如果不能实现一点接地,则尽量将接地线加宽,以使各接地点的电位相近,以免形成信号干扰源。

六、隔离措施
隔离是破坏干扰途径、切断耦合通道,从而达到抑制干扰的一种技术措施。

编码器工作电源如果选择DC/DC隔离电源，主要使用在供电电源系统有很多同时在工作的其他器件，现场出现较为严重的干扰。
增量信号接收的光电耦合器隔离，应用于增量脉冲信号的接收单元电路中。目前,在自动检测系统中越来越多的采用光电耦合器来提高系统的抗共模干扰能力。
光电耦合器是一种电光电耦合器件,它的输入量是电流,输出量也是电流,但是输入、输出之间从电气上看却是绝缘的。保证了输入回路和输出回路的电气隔离。

编码器安装的绝缘隔离：在有大型电机和变频器的场合下，如果碰到有干扰问题，那很有可能是遇见了电机外壳的“交流漏点”了。电动机本身同时也是个发电机，交变的励磁电流和反电动势都会对电机外壳可能产生电磁场影响。尤其是在启动的瞬间，电机动力与“发电”的反电动势是不平衡的，恰是这种不平衡力驱动了电机的加速运动，但是这种不平衡的电磁场也会作用到电机外壳，就有可能在电机外壳上产生瞬间的交流漏电，我们在检查电机外壳的接地只是静态的量测电阻的，无法确定在电机启动的瞬间能够有很好的交流导通接地。在这种干扰情况下，建议编码器外壳（包括编码器转轴）要对电机外壳绝缘隔离。

七，绝对值编码器

绝对值编码器的信号与历史无关，任何干扰过后可以重新读取信号，而不受前次历史事件影响（干扰），另外，绝对值编码器可用软滤波技术，在有些绝对值编码器的信号形式中已加入了和校验、异或校验和CRC校验，例如绝对值编码器数字总线式输出模式中都已经加入了校验码。通过校验码对比去除传输中干扰引起的个别数位上的突变数据。因为绝对值编码器的每次读取数据是独立性的，与前次历史无关，因此可以将突变的通过对比判断是不合理的数据通过软滤波技术剔除。