Ein Drehgeber, auch Drehgeber genannt, ist ein Gerät, das den Drehwinkel seiner Welle meldet. Es ist typischerweise an einer Motorwelle oder einer anderen rotierenden Vorrichtung befestigt und wird verwendet, um seine aktuelle Position zu verfolgen. Drehgeber werden häufig in Roboteranwendungen, Computermäusen und Industriesteuerungen verwendet. Sie werden auch häufig in Werkzeugmaschinenwechslern, Kameraobjektiven und Teleskopen eingesetzt.
Ein Absolutdrehgeber kann ab dem Einschalten die aktuelle Position seiner Drehgeberwelle ermitteln. Im Gegensatz zu einem Inkrementalgeber verfolgt er die absolute Position der Welle und nicht die Position relativ zu ihrem Ausgangspunkt. Ein absoluter Drehgeber kann mechanische, magnetische oder optische Sensoren mit einer rotierenden Scheibe verwenden, um die Wellenposition zu bestimmen. Mechanische Encoder verwenden Schleifkontakte und eine Scheibe mit Metallmustern, die dazu bestimmt sind, die Wellenposition zu codieren. Magnetische Encoder erkennen die Position magnetisierter Streifen auf einer Disc, während optische Disc-Geräte speziell codierte helle und dunkle Bereiche lesen.
Positionsdaten eines absoluten Drehgebers werden je nach Geräteausführung digital oder analog ausgegeben. Digitale Daten werden häufig in Binär-, Gray- oder binär codiertem Dezimalcode dargestellt. Gray-Code ist eine modifizierte Form der Binärcodierung, bei der benachbarte Mustercodes sich nur um ein Bit unterscheiden, wodurch Fehler in Positionsdaten reduziert werden. Digitale Daten können im Allgemeinen parallel oder in einem seriellen Format gesendet werden, wie z. B. dem empfohlenen asynchronen (RS) 422-Standard. Auch Standards wie Synchronous Serial Interface (SSI) und Controller Area Network (CAN) werden häufig unterstützt.
Inkrementale Drehgeber, auch Quadratur-Encoder genannt, messen die Relativbewegung der Welle. Diese Art von Drehgeber verwendet nur zwei optische oder mechanische Sensoren, um die Drehung der Welle von einem Winkel zum nächsten zu erfassen. Um die aktuelle Position zu verfolgen, kann eine externe Schaltung verwendet werden, um die Wellenbewegungen von einem Referenzpunkt aus zu zählen. Bei mechanischen Encodern kontaktieren Nocken auf der Welle mechanische Sensoren, um die Position anzuzeigen. Optische Encoder können Bewegungen bestimmen, indem sie zwei hell- und dunkelcodierte Spuren mit Fotodioden lesen.
Während die meisten Inkrementalgeber Positionsdaten mit Rechteckwellen ausgeben, die um 90 Grad phasenverschoben sind, können einige Sinuswellen erzeugen. Lineare Inkrementalgeber messen den Abstand in einer geraden Linie und nicht in Rotation. Sie werden häufig auf Werkzeugmaschinen eingesetzt. Einige Inkrementalgeber enthalten einen Speicher mit Batteriesicherung, um Zählinformationen aufzuzeichnen. Diese Art von Drehgeber in Kombination mit einem Referenzpunkt kann verwendet werden, um die absolute Position zu verfolgen, sogar während des Einschaltens.
Ein optischer Drehwellencodierer kann im Allgemeinen mit hohen Geschwindigkeiten rotieren. Einige Einheiten können bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute (RPM) drehen. Im Gegensatz dazu sind die meisten mechanischen Encoder in der Geschwindigkeit viel stärker begrenzt.
