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如何判斷編碼器的分辨率,編碼器的分辨率與線數、位數之間的關係

2019-10-21

編碼器的分辨率如何理解,常見的編碼器類型有 式編碼器和增量式編碼器, 和增量的概念大家應該清楚, 區別就是 位置是帶有記憶的,編碼器旋轉的每個刻度都帶有標記,斷電重新上電后是可以記住位置的,而增量式的就是一個技術,旋轉多少計多少數,斷電后不記住位置。編碼器配合電機可應用於角度、長度測量、轉速測量、定位等場合。





編碼的結構圖如下,測量原理這裡不說,主要說下它的分辨率,我們拿到一個編碼器可以看到單位是P/R,ppr(pulse per revolution),在伺服電機後面的編碼器還有1000線,2500線;15位,16位等單位的分辨率,很容易搞混淆。不管是什麼單位,我們最終要知道的是編碼器轉一圈輸出多少脈衝。常見的編碼器輸出信號有ABZ三相,其中AB相是脈衝輸出信號,Z相是圈數,AB兩相相差90°,根據A超前于B還是滯后于B來判斷旋轉方向。





首先我們看下P/R和ppr指的都是轉一圈多少脈衝的意思,這很簡單明瞭都能理解,看下線的單位:

編碼器光電碼盤的一週刻線,增量式碼盤刻線可以10線、100線、2500線的刻線,只要你碼盤能刻得下,編碼器可以分辨的角度,對於一般計算,以360度/刻線數計算。

根據上面的解釋,編碼器光電碼盤一圈分成多少份了,同樣也能理解為轉換成一圈多少脈衝,不過在計脈衝數的時候常常採用4倍頻的方法計數,這樣分辨率就調高了4倍,比如2500線的編碼器的分辨率就是10000p/r了,如何理解4倍頻和1倍頻的區別,我們以下圖脈衝方波來說明:





簡單來說1倍頻計數就是完整檢測到一個週期的A和B方波輸出一個脈衝,4倍頻就是在一個週期內檢測到A的1個上升沿1個下降沿和B的1個上升沿1個下降沿,每個上升沿或下降沿都輸出一個脈衝,這樣在一個週期週期內就輸出4個脈衝,這樣分辨率提高定位也 了。

在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤,每條道上由透光和不透光的扇形區相間組成,相鄰碼道的扇區數是雙倍關係,碼盤上的碼道數是它的二進制數碼的位數,在碼盤的一側是光源,另一側對應每一碼道有一光敏元件,當碼盤處於不同位置時,各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號,形成二進制數,以2的n冪次方輸出。的概念來自于 值編碼器:

比如2的15、17次方把碼盤內部細分,這裡注意線的概念轉換成p/r的單位是沒有經過倍頻細分的過的,而15、17位是經過細分的,可以看出一般以“位”作為單位的分辨率要高于線的,編碼器中對超過1000線的分辨率常常採用位來表示。