当编码器完成外部基础检查（供电、接线与机械安装）后，其核心故障定位依赖于对输出信号的电气特性分析。示波器与万用表是完成此项任务的关键工具。以下将系统阐述如何运用这两种仪器，对编码器进行从基础验证到深度诊断的系列化检测。

一、 数字万用表：基础验证与静态诊断

       万用表适用于快速的电源与静态电平验证，但其带宽限制使其无法准确反映动态信号质量。

1、检测流程：

       电源质量验证

       操作： 设置万用表至直流电压档，黑表笔连接公共地（GND），红表笔连接电源正极（Vcc）。

       技术标准： 实测电压应在标称值（如5V/24V）的±5%容差范围内。电压异常或波动直接导致信号异常。

2、输出信号静态/低速检测

       操作： 保持电压档位，将红表笔依次连接A、B相输出端。

分析与判断：

       静态（轴静止）： 对于推挽输出，应测得稳定的高电平（≈Vcc）或低电平（≈0V）。集电极开路输出在未配上拉电阻时，高电平电压会异常。

       动态（低速旋转）： 手动缓慢旋转编码器轴。正常状态下，万用表读数应在高、低电平间呈现跳变。若电压恒定无变化，或始终为0V/高电平，则表明该通道输出级已损坏。

       局限性： 万用表仅能进行基础通断与电平判断，无法评估波形完整性、时序关系及是否存在高频干扰。

二、 数字示波器：动态信号与时序深度分析

       示波器是分析编码器信号质量、判断其性能是否达标的决定性工具。

1、检测配置与流程：

       系统连接与触发设置

       连接： 采用双通道以上示波器。通道1（CH1）接A相，通道2（CH2）接B相，两探头地线均须可靠连接至编码器GND端，以确保参考地一致。

       触发： 触发源设为CH1（A相），边沿触发，触发电平设置为信号幅值的50%（如2.5V），以稳定捕获波形。

2、关键波形参数分析

       信号幅值： 测量波形峰峰值（Vpp），应符合输出规格（通常≈Vcc）。幅值过低表明驱动能力不足或存在负载过重。

       波形边沿质量： 观察上升/下降时间。正常的方波边沿应陡峭、洁净。若出现边沿圆钝、振铃或过冲，则提示存在阻抗失配或信号完整性問題。

       A/B相正交时序关系验证（核心步骤）

       正常状态： A、B两相应为频率相同、相位差精确为90°（1/4周期）的正交方波。

3、方向判别：

       正转： A相相位领先B相90°。波形对应关系为：A相上升沿对应B相为低电平。

       反转： B相相位领先A相90°。波形对应关系为：A相上升沿对应B相为高电平。

       此相位关系是编码器功能正常的决定性判据。

4、Z相（零位）信号捕捉

     操作： 将任一通道连接至Z相。

     特征： 编码器每旋转一周，Z相产生一个单一脉冲。建议使用示波器的单次触发模式进行捕捉，以确保捕获到该索引信号。

三、 典型故障波形与诊断

       幅值衰减： 高电平远低于Vcc -> 输出级损坏或负载过大。

       边沿振铃： 边沿存在阻尼振荡 -> 传输线阻抗不匹配，需检查布线或端接。

       信号毛刺： 电平上叠加高频噪声 -> 严重电磁干扰，检查电源质量或电缆屏蔽。

 

       对编码器的电气检测应遵循 “由静到动、由简至繁” 的系统化原则：首先利用万用表完成基础电气通断与电平验证，排除电源等简单故障；进而使用示波器进行动态波形、时序相位与信号完整性的深度分析，精准定位编码器本体的性能状态。这套方法能高效区分故障源于编码器自身、后续接收设备还是传输链路，是实现快速精准维修的关键。更多有关于编码器的相关技术问题可以持续关注我们网站或者来电咨询，中山柏帝机电GUBOA编码器工程师竭诚为您服务。