一:编码器定义和分类。
是指监控位置、角度和速度的传感器,分为旋转编码器
和线性编码器。旋转编码器分为增量型编码器和绝对值型编码
器(线性编码器分为拉线传感器和非接触式线性传感器,后文不涉
及这两种)。
1:增量型编码器
增量型编码器可生成位置、角度和转数等信息。每转刻线数决
定编码器每转向控制装置传输的脉冲数。控制装置从参考点开
始计算脉冲数,以此确定当前位置。开机后,该类编码器需要
进行参考点运行以返回参考点,确定编码器的实际位置。
2:绝对值型编码器
可生成位置、角度和转数等信息,并计算指定:类型的步距角。为此,
每个步距角均分配了独一无二的码型。每转一圈可使用的码型数量
决定了分辨率。每个码型可形成唯一的参考点,提供绝对位置信息。
因此,开机后,该类编码器无需参考点即可进行测量。单圈编码器
测量一圈内的绝对位置。多圈编码器不仅能够测量一圈内的位置,
而且能够提供所转圈数。
二:绝对值编码器分为单圈绝对值编码器和多圈绝对值。
旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,
以获取唯一的编码,当转动超过 360 度时,编码又回到原点,
这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转
范围 360 度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。如果要测量 旋转超过 360 度范围,就要用到多圈绝对值编码器。 编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转 时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在
单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范 围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由 机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往 富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置 作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
绝对值多圈有电子增量计圈与机械绝对计圈等多种,(还
有其他几圈方式,但不多见)。机械绝对计圈,无论是每圈位 置是绝对的,而且圈数也是绝对值的,但是,这样的话,圈数 就有个范围,例如现在较多的 4096 圈和 65536 圈两种。这样, 就有人提出来,超过圈数还算不算绝对的?在一次加工中不超 过圈数,或停电移动不超过 1/2 圈数,当然是绝对的。
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。尤其是如果计圈的失误,反而无法
找到原来的绝对位置。
三:工业编码器分辨率、精度与细分的关系
编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。
前者称为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触
式和非接触式两种。接触式采用电刷输出,电刷接触导电区或
绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感
元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透
光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
单圈绝对值编码器的位数代表码盘的码道数,因为是用二
进制的码盘(格雷码相同),所以他的精度就成了 2 的几次方,
比如 12 位,就是 2 的 12 次方也就是 4096。
编码器的分辨率与精度并不一定相当,精度随刻线、码盘
机械同心度、读数响应速度、温度特性等各种因数决定。如果
一个编码器是用刻线正弦波细分获得高分辨率的,那它的精度
并没有提高,细分仅提高了分辨率。在细分前的刻线精度是多