多圈绝对值增量编码器

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1、电子增量计圈，通过电池记忆圈数，实际上是单圈绝对，多圈增量，好处是省掉了一组机械齿轮，经济、体积小且没有圈数限制，似乎也不错，但是他毕竟是多圈增量的，不能算真正意义上的绝对值，什么是真正意义上的绝对值？就是不依赖于前次历史的直接读数。它在停电后，由于电池低功耗的要求，移动的速度与范围其实是有限制的，另外加上电池的因数，可靠性方面还是要有疑问的，例如高速中的漏圈、干扰中的错圈、正好在12点钟位置的抖动错圈、电池失效错圈。尤其是如果计圈的失误，反而无法找到原来的绝对位置。    事实上，很多人理解用绝对值，都是停电后移动的问题，却不了解

2、德国人在运动控制中用机械真多圈绝对值的真正用意，由于真正的绝对值是不依赖于前次历史的直接读数，那么，在高速中，跟本不用担心丢数据，在运动控制中，也不需要一直去跟读编码器的数值，再加上EnDat等快速通讯，可以节省出大量的时间来完成其他的运算，从而来解决高速同步，多轴联动等问题。   另外，上面说到，机械多圈绝对值，其停电后可移动位置是1/2圈数，例如4096圈中的2048圈，而不是4096圈，因为停电后的移动是可能正转或反转，考虑到绝对值的唯一性，可移动位置是实际是2048圈。 关于传感器的分辨与精度的理解，可以用我们所用的机械指针

3、式手表来打这样一个比喻：时针的分辨率是小时，分针的分辨率是分钟，秒针的分辨率是秒。眼睛反应快的，通过秒针在秒间隙中运动，我们大概能分辨至约0.3秒，这是三针式机械手表都可能做到的。而精度是什么呢？就是每个手表对标准时间的准确性，这是每个手表都不相同的（有越走越快的，有越走越慢的。大致都是精确在1至30秒之间）。           同样的，在旋转编码器的使用中，分辨率与精度是完全不同的两个概念。     一、编码器的分辨率：是指编码可读取并输出的最小角度变化。对应参数有：每圈刻线数（Line)、每转脉冲数（PPR)、最小步距（Ste

4、p)、位（Bit)等。　　　　线（Line)：就编码器的码盘光学刻线数（如图）。　　　　　　　　　如果这些刻线是直接以方波形式输出的，那么这一转（圈）刻线的脉冲数（PPR）就是编码器的单转（圈）“分辨率”。跟据电子电路工艺上的不同和现实中的要求，就出现了A、B、Z三相信号输出（如图）。      由于A、B两相信号相差1/4的脉冲周期，通过A、B相的上升下降沿对比判断，就可以获得1/4脉冲周期的变化“步距”（4倍频），这就是最小测量步距（Step)了。跟据步距（Step)算编码器的单圈分辨率就又有了新的算法就是：4倍PPR（即：4倍

5、刻线数）。         不过现实中我们还是以“刻线数”来表示编码器的分辨率，在通讯数据输出型编码器或绝对值编码器，其分辨率是以多少“位”（即：2的幂次方）来表示。         还有严格地讲，方波最高只能做4倍频，虽然有人用时差法可以分得更细，但那基本不是增量编码器推荐的，更高的分频要用增量脉冲信号是SIN/COS类正余弦的信号来做，后续电路可通过读取波形相位的变化，用模数转换电路来细分，5倍、10倍、20倍，甚至100倍以上，分好后再以方波波形输出（PPR）。分频的倍数实际是有限制的，首先，模数转换有时间响应问题，模数转换的

6、速度与分辨的精确度是一对矛盾，不可能无限细分，分的过细，响应与精准度就有问题；其次，原编码器的刻线精度，输出的类正余弦信号本身一致性、波形完美度是有限的，分的过细，只会把原来码盘的误差暴露得更明显，而带来错误。细分做起来容易，但要做好却很难，其一方面取决于原始码盘的刻线精度与输出波形完美度，另一方面取决于细分电路的响应速度与分辨精准度。         例如：德国海德汉的ROD486编码器，3600刻线数---方波输出（即：3600ppr）。一个“脉冲周期”刚好是0.1个角度（0.1度），通过A、B相位差4倍频后，可得0.025度的

7、测量步距。而其精度为18"(对应0.005度）                  计算方式：360角度/3600ppr=0.1度/4倍频＝0.025度               德国海德汉的ROD486编码器，3600刻线数---正余弦信号输出，可进行25倍电子细分获得90000ppr的脉冲。脉冲周期为0.004度，通过A、B相4倍频后可获得0.001度的最小测量步距。而其原始编码器的精度也是18"(对应0.005度，不含细分误差）                  计算方式：360角度/3600*25PPR＝0.004度/4倍频

8、＝0.001度                               德国海德汉的工业编码器，推荐的最佳电子细分是20倍，更高的细分是其推荐的精度更高的角度编码器，但要求旋转的速度是很低的。   二、编码器的精度：是指编码器输出