kuebler增量式編碼器和絕對式編碼器區別在哪里呢

kuebler增量式編碼器和絕對式編碼器區別在哪里呢

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一、性質(zhì)不同

1、增量型編碼器：位移轉換成周期性的電信號，再把這個(gè)電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個(gè)數表示位移的大小。

2、絕對型編碼器：因其每一個(gè)位置絕對、抗干擾、無(wú)需掉電記憶，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應用于各種工業(yè)系統中的角度、長(cháng)度測量和定位控制。

二、原理不同

1、增量型編碼器：在一個(gè)碼盤(pán)的邊緣上開(kāi)有相等角度的縫隙（分為透明和不透明部分），在編碼器兩側安裝光源和感光元件。當碼盤(pán)隨工作軸旋轉時(shí)，每旋轉一個(gè)槽，光影都會(huì )發(fā)生變化。

經(jīng)過(guò)整形放大后，可以得到一定幅度和功率的電脈沖輸出信號，脈沖數等于旋轉的槽數。脈沖信號被發(fā)送到計數器進(jìn)行計數，從測量的數字可以知道圓盤(pán)旋轉的角度。

2、絕對型編碼器：絕對型編碼器因其高精度，輸出位數較多，如果仍采用并行輸出，每個(gè)輸出信號必須保證良好的連接，對于更復雜的條件隔離，電纜芯線(xiàn)多，這帶來(lái)很多不便，降低了可靠性。

因此，絕對型編碼器在多個(gè)數字。輸出類(lèi)型，一般選擇串行輸出或總線(xiàn)型輸出，德國絕對編碼器串行輸出是常用的SSI（同步串行輸出）。

增量型編碼器轉軸轉動(dòng)時(shí)，有相應的脈沖輸出。利用后向判斷電路和計數器實(shí)現旋轉方向的判別和脈沖個(gè)數的增減。計數起點(diǎn)可以任意設定，實(shí)現多個(gè)周期的無(wú)限積累和測量。

它還可以利用每個(gè)發(fā)射脈沖的z信號作為參考機械零位。脈沖數由編碼器光柵的行數決定。為了提高分辨率，可以利用相位差為90度的 A、B信號與原脈沖數相乘或替代高分辨率編碼器。

什么是增量式編碼器

增量式編碼器定義

增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90度，從而可方便的判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個(gè)脈沖，用于基準點(diǎn)定位。

增量式編碼器的特點(diǎn)

1、體積小，精密，本身分辨度可以很高，無(wú)接觸無(wú)磨損、構造很簡(jiǎn)單。

2、安裝隨意，接口形式豐富，機械壽命長(cháng)。

3、抗干擾能力強，價(jià)格合理、可靠性高。

4、機械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上

5、適合于長(cháng)距離傳輸

其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉動(dòng)的絕對位置信息，存在零點(diǎn)累計誤差，抗干擾較差，接收設備的停機需斷電記憶，開(kāi)機應找零或參考位等問(wèn)題。

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(jià)格貴好多；而絕對值型編碼器又分為單圈和多圈兩種，其中多圈型比單圈型的也是貴了不少。那么使用絕對值編碼器，尤其是選擇多圈絕對值編碼器的意義在哪里呢？絕對值編碼器都應用在哪些場(chǎng)合呢？

絕對編碼器光碼盤(pán)上有許多道光通道刻線(xiàn)，每道刻線(xiàn)依次以2線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線(xiàn)的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱(chēng)為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤(pán)進(jìn)行記憶的。

絕對編碼器由機械位置確定編碼，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計數，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。

從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器，絕對值旋轉單圈絕對值編碼器，以轉動(dòng)中測量光電碼盤(pán)各道刻線(xiàn)，以獲取的編碼，當轉動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對編碼一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以?xún)鹊臏y量，稱(chēng)為單圈絕對值編碼器。

增量型與絕對值型編碼器的主要區別在于：

①增量型編碼器是在機械軸旋轉時(shí)，每旋轉經(jīng)過(guò)一個(gè)固定的角度間隔，交替輸出一組脈沖編碼。

②絕對值型編碼器則始終是基于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，而后者可以做到多圈旋轉位置測量。

不過(guò)，這并不意味著(zhù)在位置測量應用中就一定要使用絕對值編碼器，也不是說(shuō)在進(jìn)行長(cháng)距離位置檢測時(shí)就必須使用多圈絕對值編碼器。

事實(shí)上，對于很多傳動(dòng)和運控設備應用來(lái)說(shuō)，即使是使用增量型編碼器或者單圈絕對值編碼器，也一樣是可以實(shí)現所謂的多圈位置檢測和記錄功能的。

這里就非常有必要先來(lái)討論一下編碼器的測量應用場(chǎng)景了。

絕對編碼器應用場(chǎng)合

紡織機械、灌溉機械、造紙印刷、水利閘門(mén)、機器人及機械手臂、港口起重機械、鋼鐵冶金設備、重型機械設備、精密測量設備、機床、食品機械。

若沒(méi)有特殊要求，在測量物料進(jìn)給距離時(shí)，就沒(méi)有必要采用絕對值反饋，充其量為了提升測量精度，可以使用單圈絕對值編碼器。

而如果要實(shí)現對物體的位置測量，就非常有必要考慮使用多圈絕對值型編碼器了，因為這將涉及到反饋編碼一性的問(wèn)題。

反饋編碼的一性，指的是編碼器在一個(gè)特定的旋轉周期范圍內不會(huì )出現重復的信號輸出，每個(gè)角度的位置編碼都是無(wú)二的。

增量型編碼器在旋轉時(shí)總是在重復著(zhù)相同的脈沖編碼（例如：正交A/B相增量型編碼器的輸出，永遠都是A/B相0/1的編碼），所以其信號輸出是不具備一性的，單圈絕對值編碼器，可以在機械軸旋轉一圈范圍內，做到位置信號輸出的一性；

而多圈絕對值編碼器則可以實(shí)現在其多圈旋轉范圍內不出現重復的位置信號輸出。

無(wú)論是哪種絕對值編碼器，只要測量行程超出其圈數范圍，就一定會(huì )在旋轉過(guò)程中，以量程圈數為周期不斷輸出重復的位置編碼。

因此，盡管都能夠完成長(cháng)距離位置測量任務(wù)，但在選用不同類(lèi)型編碼器時(shí)，設備應用體驗卻大不相同。

使用增量型編碼器或者單圈絕對值編碼器，的確可以實(shí)現多圈位置檢測和記錄功能，但卻是需要依賴(lài)于設備系統的正常運行才能夠順利完成的：

在使用增量型編碼器進(jìn)行位置測量時(shí)，需要設備的信號輸入系統，基于編碼器側反饋的連續重復脈沖，進(jìn)行位置計數；

當使用單圈絕對值型編碼器處理多圈位置應用時(shí)，同樣需要設備系統，在獲取反饋位置編碼的同時(shí)，對旋轉圈數進(jìn)行累加計算；

這樣一來(lái)，設備運行時(shí)各種可能發(fā)生的意外狀況，如：控制程序運行異常、系統與編碼器之間電氣連接的斷開(kāi)、設備故障或斷電停機、信號線(xiàn)路干擾...等，都將造成檢測運算中位置計數和圈數累加的錯誤或清零，從而相當于中斷了位置測量的進(jìn)程。

因此，一旦出現上述這些情況，就必須在系統恢復時(shí)，對編碼器所在的位置軸，進(jìn)行原點(diǎn)校準的初始化操作，這無(wú)疑延長(cháng)了設備的停機時(shí)間。

而如果使用絕對值編碼器（包括單圈/多圈）進(jìn)行位置測量，只要其目標量程（即測量行程）在編碼器圈數范圍內，設備系統就可以無(wú)需進(jìn)行任何位置計數和圈數累加方面的算法處理，直接引用編碼器輸出的反饋數據。

換句話(huà)說(shuō)，位置測量將僅取決于編碼器的反饋輸出，而與電氣控制系統無(wú)關(guān)，無(wú)論出現上述哪種電氣系統方面的意外故障，都不會(huì )因中斷檢測運算進(jìn)程，而影響最終位置測量結果。這將幫助用戶(hù)省去設備恢復運行時(shí)那些復雜的原點(diǎn)校準初始化操作，從而縮短設備的停機時(shí)間，提升產(chǎn)線(xiàn)的總體運營(yíng)效率。