編碼器解析度對絕對值的要求是什麼越高越好

2020-11-25 電子發燒友

編碼器解析度對絕對值的要求是什麼越高越好

工程師周亮 發表於 2018-08-02 11:10:24

因為起步較晚、受外資品牌的擠壓以及核心技術落後等原因,據了解,國產主流絕對值編碼器還只是處於低於20位絕對值編碼的水平,未來市場發展空間巨大。

為了方便理解,先解釋一下什麼是絕對值,什麼是解析度?「絕對值」是一種「定性」的表述方式,而分辨是一種「定量」的表述方式,就像我們說「32寸液晶電視」,這裡的「液晶」就相當於「絕對值」,而「32寸」就相當於「23位解析度」。「絕對值」就是指電機轉到哪個位置,隨時可以知道,並且在斷電之後,伺服電機也能夠準確記得電機轉動的圈數;因為電機是轉圈的,「23位」就代表電機轉一圈的刻度有223個,也就是說電機的精度可以達到1/223。

對於絕對值編碼器來講,當然是解析度越高,精度就越高,性能就越好,但是,對於伺服電機來說,絕對值編碼器解析度並不能最終決定電機的精度。

絕對編碼器由機械位置確定編碼,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗幹擾特性、數據的可靠性大大提高了。

絕對值編碼器精度跟解析度的關係

單圈絕對值編碼器的位數代表碼盤的碼道數,因為是用二進位的碼盤(格雷碼相同),所以他的精度就成了2的幾次方,比如12位,就是2的12次方也就是4096。
理論上解析度高的精度就高,但實際上那只是設計精度,真正的精度還要看廠家的生產工藝水平

使用絕對值編碼器的意義

然而,同為絕對值編碼器,其實現絕對位置反饋和多圈檢測所採用的技術方式卻有很多種,而這種在產品原理上的差異,給用戶帶來的應用體驗也是極為不同的。

我們知道,要讓編碼器反饋絕對位置,就必須做到在測量範圍內角度位置編碼的唯一性。

從這個意義上看,採用(如:格雷碼、BCD 碼、16 進位碼...)的光電式編碼器,都是能在一圈的旋轉範圍內做到沒有重複位置信號輸出的,因此可以被用作讀取單圈絕對位置反饋。

我們知道,旋轉編碼器有增量型、絕對值型之分,一般絕對值型編碼器要比增量型的價格貴好多;而絕對值型編碼器又分為單圈和多圈兩種。

增量型與絕對值型編碼器的主要區別在於:

增量型編碼器是在機械軸旋轉時,每旋轉經過一個固定的角度間隔,交替輸出一組脈衝編碼;

絕對值型編碼器則始終是基於機械軸當前所在的角度,持續輸出其旋轉位置編碼。

而單圈與多圈絕對值編碼器的區別,僅僅是在角度位置編碼輸出量程上的不同而已,前者的量程只有一圈,而後者可以做到多圈旋轉位置測量。

不過,這並不意味著在位置測量應用中就一定要使用絕對值編碼器,也不是說在進行長距離位置檢測時就必須使用多圈絕對值編碼器。

事實上,對於很多傳動和運控設備來說,即使是使用增強型編碼器或者單圈絕對值編碼器,也一樣是可以實現所謂的多圈位置檢測和紀錄功能的。





 

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