Hengstler大講堂：絕對值型編碼器VS增量式編碼器

編碼器是一種通過響應(yīng)運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生數(shù)字信號的傳感器，主要分為兩種類型：響應(yīng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)編碼器和響應(yīng)直線運(yùn)動(dòng)的線性編碼器。當(dāng)與機(jī)械傳動(dòng)裝置，如齒輪齒條、測量輪或主軸配合使用時(shí)，軸編碼器也可以用于測量直線運(yùn)動(dòng)、速度和位置。


Hengstler編碼器可以根據(jù)工作原理和傳感技術(shù)等方式進(jìn)行分類,其中絕對值型編碼器和增量式編碼器是編碼器的一種比較常見的分類方式,現(xiàn)在就有Dr.Hengstler來講解下這兩款編碼器的基本知識.

Hengstler增量式編碼器

增量式編碼器在每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈或每產(chǎn)生一英寸或毫米的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)就會輸出一定數(shù)量的等間隔脈沖(PPR)。

對于運(yùn)動(dòng)方向檢測不太重要的應(yīng)用，往往會采用單通道輸出。而對于需要方向檢測的應(yīng)用，則會采用兩通道相位有90度偏差的正交信號輸出；電路根據(jù)輸出信號之間的相位關(guān)系來判斷運(yùn)動(dòng)方向。對于反向運(yùn)動(dòng)或需要在靜止或機(jī)械振動(dòng)時(shí)維持固定位置的應(yīng)用，這種方法很有用。例如機(jī)器停機(jī)時(shí)出現(xiàn)的振動(dòng)會引起單向編碼器產(chǎn)生一系列脈沖，而控制器可能會錯(cuò)誤地將其視為運(yùn)動(dòng)。如果使用正交編碼器，控制器就不會出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤。

增量式編碼器的輸出用來指示運(yùn)動(dòng)。它通過計(jì)數(shù)器累計(jì)脈沖數(shù)量來確定位置。這種計(jì)數(shù)在電路瞬變導(dǎo)致斷電或電壓波動(dòng)時(shí)很容易丟失。每次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，設(shè)備還要返回到參考或原始位置以初始化位置計(jì)數(shù)器。

某些增量式編碼器也能夠產(chǎn)生另一種被稱作“標(biāo)記”、“索引”或“Z通道”的信號。這種信號在軸編碼器中每圈產(chǎn)生一次或在直線碼尺中一遇到精確已知點(diǎn)就出現(xiàn)一次。它常被用來確定某個(gè)特點(diǎn)的位置，尤其是在回原點(diǎn)期間使用。


Hengstler絕對值編碼器

絕對式編碼器產(chǎn)生代表編碼器實(shí)際位置及其速度和運(yùn)動(dòng)方向的數(shù)字編碼。如果發(fā)生斷電，它的輸出在恢復(fù)供電后也是正確的，不需要像增量式編碼器那樣需要返回至參考位置。電路瞬變也只會產(chǎn)生短暫的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，通常這種錯(cuò)誤持續(xù)時(shí)間很短，不足以影響控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。

絕對式編碼器的分辨率由其輸出字的位數(shù)決定。這種輸出可以是標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制碼或格雷碼，后者每步輸出僅產(chǎn)生1位變化以減少誤差。


增量式編碼器和絕對式編碼器的差別就像秒表和時(shí)鐘。秒表測量開始到結(jié)束所經(jīng)過的增量時(shí)間，好比增量式編碼器針對移動(dòng)量產(chǎn)生一定數(shù)量的脈沖。如果你知道計(jì)時(shí)開始時(shí)的確切時(shí)間，就能通過與經(jīng)過時(shí)間相加得到計(jì)時(shí)停止時(shí)的時(shí)間。對于位置控制，將已知的起始位置加上增加的脈沖數(shù)即可測出當(dāng)前位置。


絕對式編碼器會持續(xù)不斷發(fā)送當(dāng)前位置信息，就像時(shí)鐘會告訴你當(dāng)前時(shí)間一樣。

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