代理US Digital EM1增量式光学编码器模块,用于测量机械系统中旋转位置,角速度,运动方向,直线位移
US Digital EM1 增量式光学编码器模块产品资料
1. 产品名称
EM1 Transmissive Optical Encoder Module
EM1 透射式光学编码器模块
品牌：US Digital
产品类型：增量式光学编码器组件（Encoder Module）
应用方式：搭配编码盘（Encoder Disk）或直线光栅条（Linear Strip）使用，实现旋转或直线运动检测。
2. 产品概述
EM1 是一款高性能、小型化透射式光学编码器模块，用于测量机械系统中的：
- 旋转位置
- 角速度
- 运动方向
- 直线位移
该模块通过 LED 光源发射光线，光线经过编码盘或光栅条后，由内部光电检测芯片读取变化信号，从而输出数字化位置信息。
EM1 采用 US Digital 自主设计的相位阵列检测技术（Phased Array Detector Technology），相比传统光学编码器：
- 允许更大的安装间隙误差
- 对编码盘轻微污染具有更好的抗干扰能力
- 提高系统可靠性
3. 主要特点
主要优势
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 测量方式 | 旋转运动 / 直线运动 |
| 输出形式 | A/B 两相正交输出，可选 Index（零位）信号 |
| 分辨率范围 | 32 CPR ～ 2500 CPR |
| 最大位置分辨率 | 10,000 PPR（四倍频解码） |
| 工作电压 | 单电源 +5V DC |
| 输出驱动能力 | ±8mA TTL 电平输出 |
| 抗噪设计 | 内置 0.1μF 去耦电容 |
| 替代产品 | HEDS-9000 系列兼容替代产品 |
4. 工作原理
EM1 由以下部分组成：
① LED 光源
- 内置透镜聚焦 LED
- 提供稳定光源
② 光电检测 IC
- 集成式单芯片检测器
- 读取编码盘透光变化
③ 输出信号
输出：
- A Channel（A相信号）
- B Channel（B相信号）
- Index Channel（Z相信号，可选）
通过 A/B 相位差判断：
- 旋转方向
- 运动速度
- 位置变化
5. 输出信号说明
A/B 正交输出
A、B 两路信号相差 90° 电角度：
| 状态 | 判断 |
|---|---|
| A 超前 B | 正方向旋转 |
| B 超前 A | 反方向旋转 |
支持：
- X1 解码
- X2 解码
- X4 解码
其中 X4 可获得最高位置分辨率。
Index（Z相）
Index 信号：
- 每旋转一圈输出一次
- 用于机械零点定位
- 提高绝对位置重复性
6. 电气参数
工作电源
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 电源电压 | 4.5～5.5 VDC |
| 标准电压 | 5.0 VDC |
| 电源纹波要求 | <100mVpp |
工作电流
1英寸编码盘版本
| 分辨率 | 典型电流 |
|---|---|
| CPR <500 | 约27mA |
| CPR ≥500 | 约54mA |
2英寸编码盘版本
| 分辨率 | 典型电流 |
|---|---|
| CPR <1000 | 约27mA |
| CPR ≥1000 | 约54mA |
输出参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 高电平输出 | 最大4.8V |
| 低电平输出 | 最大0.5V |
| 单通道输出电流 | ±8mA |
| 最大负载电容 | 100pF |
| 上升时间 | 约110ns |
| 下降时间 | 约100ns |
7. 编码分辨率
旋转编码分辨率
EM1 支持多种 CPR（Cycles Per Revolution，每转周期数）：
| CPR | 对应PPR(X4) |
|---|---|
| 32 | 128 |
| 50 | 200 |
| 96 | 384 |
| 100 | 400 |
| 200 | 800 |
| 250 | 1000 |
| 360 | 1440 |
| 500 | 2000 |
| 1000 | 4000 |
| 2500 | 10000 |
8. 直线运动版本
EM1 也支持直线光栅：
| 参数 | 范围 |
|---|---|
| 直线分辨率 | 120～500 LPI |
| 解码方式 | X1 Quadrature |
9. 机械安装
安装螺钉扭矩
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 安装螺钉 | 3.5～4 in-lb |
约：
0.4～0.45 N·m
10. 引脚定义（Pin Assignment）
| Pin编号 | 功能 |
|---|---|
| 1 | GND 地 |
| 2 | Index（Z相信号） |
| 3 | A Channel |
| 4 | +5V DC 电源 |
| 5 | B Channel |
11. EM1 与 HEDS 系列兼容性
EM1 可直接替代：
- HEDS-9000
- HEDS-9100
- HEDS-9200
- HEDS-9040
- HEDS-9140
无需修改：
- 机械结构
- 电气接口
- 编码盘匹配方式
相比 HEDS 系列优势：
| 项目 | EM1优势 |
|---|---|
| 输出能力 | ±8mA TTL输出 |
| Index功能 | 多数分辨率支持 |
| 安装 | 无外部线圈结构 |
| 抗污染能力 | 更强 |
| 分辨率选择 | 更多 |
12. 典型应用领域
EM1 适用于：
工业自动化
- 电机反馈
- 伺服控制
- 运动平台
精密设备
- 半导体设备
- 精密定位平台
- 光学设备
医疗设备
- 精密驱动机构
- 扫描设备
机器人
- 关节位置检测
- 速度反馈
13. 产品型号命名示例
例如：
EM1-1-500-N
含义：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| EM1 | 编码器模块系列 |
| 1 | 匹配1英寸编码盘 |
| 500 | 500 CPR分辨率 |
| N | 无Index版本 |
带 Index：
EM1-1-500-I
14. 选型注意事项
选择 EM1 时，需要确认：
- 编码盘尺寸
- 1英寸
- 2英寸
- 分辨率需求
- CPR/PPR
- 是否需要 Index 零位信号
- 输出接口要求：
- TTL 单端输出
- 高电压输出
- 差分输出
如需要更高电压或差分输出，可增加：
- PC3 Cable Driver
- PC4 Differential Cable Driver
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