海德汉公司的旋转编码器是测量旋转运 动、角速度的传感器，也可与机械测量设备一起使用，例如丝杠，测量直线运动。应用领域包括电机、机床、印刷机、木工机器、纺织机器、机器人和运送设备以及各种测量，测试和检验设备。
高质量正弦增量信号可进行高倍率细分， 用于数字速度控制。
以下信息
•伺服驱动编码器
•内置轴承角度编码器
•无内置轴承角度编码器
•模块型磁栅编码器
•NC数控机床用直线光栅尺
•敞开式直线光栅尺
•接口电子电路
•海德汉数控系统
•海德汉编码器接口欢迎索取
目录
概要
选型指南4
测量原理，测量精度12
机械结构类型和装配定子联轴器的旋转编码器14
分离式联轴器的旋转编码器17
联轴器21
高安全性位置测量系统24
一般机械信息26
技术参数绝对式旋转编码器增量式旋转编码器
安装式定子联轴器ECN 1000/EQN 1000 系列ERN 1000系列28
ECN 400/EQN 400系列ERN 400系列32
ECN 400 F/EQN 400F系列–36
ECN 400 M/EQN 400M系列–
ECN 400 S/EQN 400S系列–
ECN 400/EQN 400 系列
带现场总线–38
ECN 400/EQN 400系列
带万能定子联轴器ERN 400系列
带万能定子联轴器40
ECN 100系列ERN 100系列44
独立联轴器；同步法兰ROC/ROQ 1000系列ROD 1000系列46
ROC/ROQ 400系列RIC/RIQ 400系列ROD 400系列50
ROC 400 F/ROQ 400F系列–54
ROC 400 M/ROQ 400M系列–
ROC 400 S/ROQ 400S系列–
ROC/ROQ 400系列
带现场总线–56
ROC 425系列
高精度版–58
独立联轴器；夹紧法兰ROC/ROQ 400系列RIC/RIQ 400系列ROD 400系列60
ROC 400 F/ROQ 400F系列–64
ROC 400 M/ROQ 400M系列–
ROC 400 S/ROQ 400S系列–
ROC/ROQ 400系列
带现场总线–66
独立联轴器；法兰/座固定–ROD 1930
设计坚固68
手轮–HR 112070
电气连接
接口和针脚编号增量信号72
位置值75
电缆和连接件81
接口电子电路85
诊断和测试设备86
选型指南
标准用途的旋转编码器
旋转编码器绝对式
单圈多圈4096圈
接口EnDat发那科三 菱 西门子SSIPROFIBUS-DP
总线PROFINET IOEnDat发那科三 菱 西门子
安装式定子联轴器
ECN/EQN/ERN 1000系列
ECN 1023–––EQN 1035–
位置数/圈：23 bit EnDat 2.2/22
ECN 1013
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：23 bit EnDat 2.2/22
EQN 1025
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
ECN/EQN/ERN 400系列
ECN 425ECN 425FECN 413–EQN 437EQN 437F
位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
ECN 413
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：25 bit 发那科ai
ECN 425M
位置数/圈：25 bit 三菱
ECN 424S
位置数/圈：24 bit DRIVE-CLiQ位置数/圈：13 bit位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
EQN 4253)
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：25 bit 发那科ai
ECN 435M
位置数/圈：23 bit 三菱
ECN 436S
位置数/圈：24 bit DRIVE-CLiQ
ECN/EQN 400系列
带现场总线
–––ECN 413––
位置数/圈：13 bit
ECN/EQN/ERN 400系列带
万能定子联轴器ECN 425–ECN 413–EQN 437–
位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
ECN 413
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：13 bit位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
EQN 425
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
ECN/ERN 100系列
ECN 125–––––
位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
ECN 113
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
1)内部5/10倍细分后最大36 000个信号周期（如果需要更高细分倍数，可按要求提供）
2)供电电压10 V至30 V DC
3)也可用TTL或HTL传输信号
增量式
SSIPROFIBUS-DP
总线PROFINET IO TTL TTL HTL 1 VPP
––ERN 1020–ERN 1030ERN 1080
100至3600线100至3600线100至3600线
ERN 1070
1000/2510)0/
3600线
EQN 4253)
位置数/圈：13 bit–ERN 420
250至5000线ERN 4602)
250至5000线ERN 430
250至5000线ERN 480
1000至5000线
–EQN 425
位置数/圈：13 bit––––
EQN 425
位置数/圈：13 bit–ERN 420
250至5000线ERN 4602)
250至5000线ERN 430
250至5000线ERN 480
1000至5 0线
––ERN 120
1000至5000线–ERN 130
1000至5000线ERN 180
1000至5000线
标准用途的旋转编码器
旋转编码器绝对式
单圈多圈4096圈
接口EnDat发那科三 菱 西门子SSIPROFIBUS-DP
总线PROFINET IOEnDat发那科三 菱 西门子
独立联轴器；带同步法兰
ROC/ROQ/ROD 1000系列ROC 1023–––ROQ 1035–
位置数/圈：23 bit EnDat 2.2/22
ROC 1013
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：23 bit EnDat 2.2/22
ROQ 1025
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
ROC/ROQ/ROD 400 RIC/RIQ 400系列
带同步法兰ROC 425ROC 425FROC 413–ROQ 437ROQ 437F
位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
根据用户需要， 可提供
功能安全特性
ROC 413
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
RIC 418
位置数/圈：18 bits EnDat 2.1/01位置数/圈：25 bit 发那科ai
ROC 425M
位置数/圈：25 bit 三菱
ROC 424S
位置数/圈：24 bit DRIVE-CLiQ
根据用户需要， 可提供
功能安全特性位置数/圈：13 bit位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
根据用户需要， 可提供
功能安全特性
ROQ 425
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
RIQ 430
位置数/圈：18 bit EnDat 2.1/01位置数/圈：25 bit 发那科ai
ROQ 435M
位置数/圈：23 bit 三菱
ROQ 436S
位置数/圈：24 bit DRIVE-CLiQ
根据用户需要，可提供
功能安全特性
ROC/ROQ 400系列
带现场总线–––ROC 413––
位置数/圈：13 bits
ROC 425
高精度ROC 425–––––
位置数/圈：25 bits
EnDat 2.2/01
独立联轴器；带夹紧法兰
ROC/ROQ/ROD 400 RIC/RIQ 400系列
带夹紧法兰ROC 425ROC 425FROC 413–ROQ 437ROQ 437F
位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
根据用户需要， 可提供
功能安全特性
ROC 413
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
RIC 418
位置数/圈：18 bit EnDat 2.1/01位置数/圈：25 bit 发那科ai
ROC 425M
位置数/圈：25 bit 三菱
ROC 424S
位置数/圈：24 bit DRIVE-CLiQ
根据用户需要， 可提供
功能安全特性位置数/圈：13 bits位置数/圈：25 bit EnDat 2.2/22
根据用户需要，可提供
功能安全特性
ROQ 4254)
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
RIQ 430
位置数/圈：18 bit EnDat 2.1/01位置数/圈：25 bit 发那科ai
ROQ 435M
位置数/圈：23 bit 三菱
ROC 436S
位置数/圈：24 bit DRIVE-CLiQ
根据用户需要，可提供
功能安全特性
ROC/ROQ 400系列
带现场总线–––ROC 413––
位置数/圈：13 bit
1)内部2倍频细分后可达10 000个信号周期
2)内部5/10倍细分后可达36 000个信号周期（如果需要更高细分倍数，可按要求提供）
3)供电电压10 V至30 V DC
4)也可用TTL或HTL传输信号
6增量式
SSIPROFIBUS-DP
总线PROFINET IO TTL TTL HTL 1 VPP
––ROD 1020–ROD 1030ROD 1080
100至3600线100至3600线100至3600线
ROD 1070
1000/2520)0/
3600线
ROQ 425
位置数/圈：13 bit–ROD 426
1)
50至5000线ROD 4663)
50至5000线2)ROD 436
50至5 000线ROD 486
1000至5000线
–ROQ 4254)
位置数/圈：13 bit––––
ROQ 425
位置数/圈：13 bit–ROD 420
50至5 000线–ROD 430
50至5 000线ROD 480
1000至5000线
ROQ 425
位置数/圈：13 bit––––
电机旋转编码器
旋转编码器绝对式
单圈多圈
接口EnDatEnDat
带内置轴承和安装式定子联轴器
ERN 1023 IP 64
ECN/EQN 1100系列ECN 1123ECN 1113EQN 1135EQN 1125
位置数/圈：23 bit EnDat 2.2/22
根据用户需要，可提供
功能安全特性位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：23 bit 4096圈
EnDat 2.2/22
根据用户需要，可提供
功能安全特性位置数/圈：13 bit 4096圈
EnDat 2.2/01
ERN 1123 IP 00
ECN/EQN/ERN 1300系列IP 40ECN 1325ECN 1313EQN 1337EQN 1325
ECN/EQN/ERN 400系列IP 64
位置数/圈：25 bit
EnDat 2.2/22位置数/圈：13 bit
EnDat 2.2/01位置数/圈：25 bit
4096圈位置数/圈：13 bit
4096圈
根据用户需要，可提供
功能安全特性
ECN 425
位置数/圈：25 bitECN 413
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01EnDat 2.2/22
根据用户需要，可提供
功能安全特性
EQN 437EnDat 2.2/01
EQN 425
位置数/圈：13 bit
4096圈
EnDat 2.2/22
根据用户需要，可提供位置数/圈：25 bit
4096圈EnDat 2.2/01
功能安全特性EnDat 2.2/22
根据用户需要，可提供
功能安全特性
无内置轴承
ECI/EQI/EBI 1100系列
EBI为13ECI 1118ECI 1118EBI 1135EQI 1130
位置数/圈：18 bit EnDat 2.2/22位置数/圈：18 bit EnDat 2.1/21或EnDat 2.1/01位 置 数 / 圈 ：18 bit 65 536圈（后备电池供电） EnDat 2.2/22位置数/圈：18 bit 4096 revolutions EnDat 2.1/21或EnDat 2.1/01
ECI/EQI 1300系列–ECI 1319–EQI 1331
位置数/圈：19 bit EnDat 2.2/01位置数/圈：19 bit 4096圈
EnDat 2.2/01
ECI/EQI 1300系列ECI 1319–EQI 1331–
位置数/圈：19 bit位置数/圈：19 bit
EnDat 2.2/224096圈
根据用户需要，可提供EnDat 2.2/22
功能安全特性根据用户需要，可提供
功能安全特性
ECI/EBI 100系列
D：30/38/50 mmECI 119–EBI 135–
位置数/圈：19 bit EnDat 2.2/22或EnDat 2.1/01位 置 数 / 圈 ：19 bit 65 536圈（后备电池供电） EnDat 2.2/22
ERO 1400系列––––
1) 内部2倍频细分后8192个信号周期2) 内部5/10/20/25倍频细分后多达37 500个信号周期
增量式有关这些旋转编码器信息，
参见伺服驱动位置编码器样本。
TTL 1 VPP
ERN 1023
500至8192线
3个条块换向信号–
––
ERN 1123–
500至8192线
3个条块换向信号
ERN 1321ERN 1381
1024至4096线
ERN 1326 1)
1024至4096线
3个条块换向的TTL信号
ERN 421
1024至4096线512至4096线
ERN 1387
2048线
正弦换向的Z1刻轨
ERN 487
2048线
正弦换向的Z1刻轨
ERO 1420ERO 1480
512至1024线
ERO 14702)
1000/1500线512至1024线
特殊用途的旋转编码器
旋转编码器绝对式
单圈多圈4096圈
接口 EnDatSSIEnDatSSI
适用于1，2，21和22区应用的爆炸性环境
ECN/EQN/ERN 400系列ECN 413ECN 413EQN 425EQN 425
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
位置数/圈：13 bit位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
位置数/圈：13 bit
ROC/ROQ/ROD 400系列ROC 413ROC 413ROQ 425ROQ 425
带同步法兰
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
位置数/圈：13 bit位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
位置数/圈：13 bit
ROC/ROQ/ROD 400系列ROC 413ROC 413ROQ 425ROQ 425
带夹紧法兰
位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
位置数/圈：13 bit位置数/圈：13 bit EnDat 2.2/01
位置数/圈：13 bit
适用于轴承负荷大的应用
ROD 1930––––
15018160
适用于西门子异步电机
ERN 401系列––––
EQN/ERN 400系列––EQN 425EQN 425
位置数/圈：13 bit EnDat 2.1/01
位置数/圈：13 bit
电子手轮
HR 1120––––
有关这些旋转编码器信息，参见“产品概要” 中的应用于有爆炸危险环境中的旋转编码器
有关这些旋转编码器信息，参见样本
伺服驱动编码器
测量原理
测量基准测量步骤
海德汉公司的光学扫描型光栅尺或编码器的测量基准都是周期刻线－光栅。这些光栅刻在玻璃或钢材基体上。
这些精密光栅通过多种光刻工艺制造。光栅的制造方式有
•在玻璃上镀硬铬线
•在镀金钢带上蚀刻线条
•在玻璃或钢材基体上蚀刻三维结构图案
海德汉公司开发的光刻工艺生产的栅距典型值为50µm至4µm。
这些光刻工艺制作的光栅栅距非常小，而且线条边缘清晰和均匀。再加上光电扫描法，这些边缘清晰的刻线是输出高质量信号的关键。
母版光栅采用海德汉公司定制的精密刻线机制造。
采用感应扫描原理的编码器为铜/镍光栅。这种光栅刻在印刷电路板的基体材料上。
绝对测量法是指编码器通电时就可立即得到位置值并随时供后续信号处理电子电路读取。无需移动轴执行参考点回零操作。绝对位置信息来自圆光栅码盘，它由一系列绝对码组成。
单独的增量刻轨信号通过细分生成位置值，同时也能生成供选用的增量信号。
单圈编码器的绝对位置值信息每转一圈重复一次。多圈编码器也能区分每圈的位置值。
绝对式旋转编码器的圆光栅码盘
增量测量法的光栅由周期性栅条组成。位置信息通过计算自某点开始的增量数（测量步距数）获得。由于必须用绝对参考点确定位置值，因此圆光栅码盘还有一个参考点轨。
参考点确定的绝对位置值可以精确到一个测量步距。
因此，必须通过扫描参考点建立绝对基准点或确定上次选择的原点。
增量式旋转编码器的圆光栅码盘
精度
扫描方法
光电扫描
大多数海德汉公司光栅尺或编码器都用光电扫描原理。对测量基准的光电扫描为非接触扫描，因此无磨损。这种光电扫描方法能检测到非常细的线条，通常不超过几微米宽，而且能生成信号周期很小的输出信号。
ECN，EQN，ERN和ROC，ROQ，ROD
系列旋转编码器采用成像扫描原理。
简单的说，成像扫描原理是采用透射光生成信号：例如，两个具有相同或相近栅距的光栅尺光栅和扫描掩模彼此相对运动。扫描掩膜为透明基体。测量基准的光栅刻线可在透明面，也可在反光面。
当平行光穿过一个光栅时，在一定距离处形成明/暗区。具有相同栅距的扫描光栅就位于这个位置处。当两个光栅相对运动 时，穿过光栅尺的光得到调制。如果狭缝对齐，则光线穿过。如果一个光栅的刻线与另一个光栅的狭缝对齐，光线无法通 过。光电池将这些光强变化转化成近似正
弦电信号。如果对10 µm或更大栅距的编码器进行成像扫描，允许的编码器安装公差相对较大。
成像扫描原理的光电扫描
高质量扫描的绝对式旋转编码器使用单体大面积光电传感器，不再使用多个分立的光电元件。其条纹结构与测量基准光栅宽度相同。因此无需使用扫描掩膜匹配光栅结构。
其 它 扫 描 方 法
ECI/EBI/EQI和RIC/RIQ旋转编码器采用感应式测量原理。因此，栅条结构调制高频信号的幅值和相位。位置值通过对圆周上均匀分布的所有接收线圈采样获得。
旋转编码器的位置测量精度主要取决于
•径向光栅的方向偏差
•刻线码盘相对轴承的偏心
•轴承径向跳动
•与联轴器的连接导致的误差（对带定子联轴器的旋转编码器，这项误差包含在系统精度内）
•编码器内和编码器外细分和数字化电路中的信号处理细分误差
对于线数达5000的增量式旋转编码器： 环境温度为20°C且转速较低（扫描频率在1 kHz和2 kHz之间）的最大方向偏差在以下范围内
± 18°机械角· 3600 [角秒] 线数 z
等于
± 1 栅 距 。
20
ROD旋转编码器在2倍频后每圈生成6000 至10000个信号周期。线数直接关系到 系统精度。
有关绝对式旋转编码器的绝对位置值精 度，参见各编码器型号的相应技术参数。
对于带附加增量信号的绝对式旋转编码器，其精度取决于其线数：
线数精度
16± 280角秒
32± 180角秒
512± 60角秒
2048± 20角秒
2048± 10角秒
（ROC 425为高精度）
以上精度数据适用于环境温度为20°C且低转速的增量测量信号。
机械结构类型和装配
定子联轴器的旋转编码器
ECN/EQN/ERN系列旋转编码器有内置轴承和安装式定子联轴器。定子联轴器补偿径向跳动和对正误差且几乎不影响精度。编码器轴直接连接被测量轴。轴角加速期间，定子联轴器必须只吸收轴承摩擦所导致的扭矩。定子联轴器允许被测轴轴向窜动量为：
ECN/EQN/ERN 400： ± 1 mm ECN/EQN/ERN 1000： ± 0.5 mm ECN/ERN 100：± 1.5 mm
安装
将旋转编码器的空心轴推到被测轴上，用两只螺栓或三个偏心夹固定定子。对空心轴旋转编码器，还能将转子固定在法兰对面的端面上。ECN/EQN/ERN 1300系列锥轴旋转编码器特别适合多次重复安装场合
（参见伺服驱动位置编码器样本）。定子连接在无定心环的平面上。ECN/EQN/ERN
400系列的万能定子联轴器安装灵活，例如用自带的螺栓由外向内固定在电机盖处。
高动态应用要求系统具有尽可能高的固有频率fN（参见一般机械信息）。为此，可将轴固定在法兰端并用四只螺栓固定联轴器或对ECN/EQN/ERN 1000编码器用特殊垫片固定。
用四只螺栓固定联轴器的固有频率fN
定子联轴器电缆法兰座
轴向径向
ECN/EQN/标准
ERN 400通用1550 Hz
1400 Hz1)1500 Hz
1400 Hz1000 Hz
900 Hz
ECN/ERN 1001000 Hz–400 Hz
ECN/EQN/ERN 10001500 Hz2––
1)也适用于2只螺栓固定时
2)也适用于用2只螺栓和垫圈固定时
安装辅件
垫圈
ECN/EQN/ERN 1000
用于在仅用两只螺栓安装时提高固有频率fN。
ID 334653-01
轴夹紧环
ECN/EQN/ERN 400
如果使用第二个轴夹紧环，空心轴旋转编码器的机械允许最高转速可提高至12 000 min–1。
ID 540741-xx
如果编码器轴受力较大，例如摩擦轮、皮带轮或链轮的作用力，海德汉公司建议使用ECN/EQN/ERN 400系列带轴承组件的编码器。
轴承组件
ECN/EQN/ERN 400
盲孔轴
ID 574185-03
轴承组件可吸收大量径向轴载荷。以防止编码器轴承过载。编码器端，轴承组件上有一根直径12 mm的短轴，它可以与ERN/ ECN/EQN 400系列盲孔轴编码器配合。此外，它还有紧固定子联轴器的螺纹孔。轴承组件的法兰尺寸与ROD 420/430系列编码器的夹紧法兰相同。轴承组件可用端面的螺纹孔固定，或安装法兰或安装架固定
（参见第19页）。扭力架ECN/EQN/ERN 400
ERN/ ECN/EQN 400系列编码器的简单应用，定子联轴器可用扭力架取代。可用套件有：
钢丝扭力架
定子联轴器被一个平金属板取代，通过它的钢丝连接轴。
ID 510955-01
钢销扭力架
不用定子联轴器，用“同步法兰”固定在 编码器上。用作扭力架的钢销可轴向安装也可径向安装在法兰上。或者，也可以将钢销压入客户方零件内，在编码器法兰上为钢销插入一个导向柱。
ID 510861-01
一般辅件
力矩改锥组件
•用于海德汉联轴器
力矩改锥
可调扭矩
•用于ExN 100/400/1000联轴器0.2 Nm至1.2 NmID 350379-04
•用于ERO联轴器1 Nm至5 NmID 350379-05
1) DIN 6912标准螺栓
（带导向槽的短头螺栓）
分离式联轴器的旋转编码器
ROC/ROQ/ROD和RIC/RIQ系列旋转编码器带轴承和实心轴。编码器轴通过分离式定子联轴器连接被测轴。联轴器补偿编码器轴和被测轴间的轴向窜动和不对正误差
（径向和角度偏移）。这样可以降低编码器轴承受到的外力作用，否则将缩短其使用寿命。膜片式联轴器和金属波纹管联轴器用于连接ROC/ROQ/ROD/RIC/RIQ系列旋转编码器的转子（参见联轴器）。
ROC/ROQ/ROD 400和RIC/RIQ 400系列旋
转编码器能承载很高的轴承载荷（见图）。因此，可以将它直接连接在机械传动件
上，例如齿轮或摩擦轮。
如果编码器轴受力较大，例如摩擦轮、皮带轮或链轮的作用力，海德汉公司建议使用ECN/EQN/ERN 400系列带轴承组件的编码器。ROD 1930允许极高轴承载荷。
ROC/ROQ/ROD 400和RIC/RIQ 400轴承
使用寿命
轴承的预期使用寿命与轴载荷，受力作用点和轴速有关。有关轴头位置的最大允许载荷，参见技术参数。有关6 mm和10 mm 的轴径在轴载荷最大时轴承使用寿命与轴速间的关系如图显示。轴头位置处轴向受力10 N和径向受力20 N，在最大轴速时的预期轴承使用寿命超过40 000小时。
ROD 1930的轴承使用寿命
ROD 1930设计用于极高轴承载荷应用且使用寿命长。
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带同步法兰的旋转编码器
安装
•用三个固定夹的同步法兰，或者
•用编码器法兰的固定螺栓孔安装在适配法兰上（ROC/ROQ/ROD 400 或RIC/RIQ 400）。
咨询海德汉德国总部后， 可有机械防松机构。
