增量式和絕 對值優缺點和應用場合

2022-05-27

增量式編碼器的優點是哪些方面?一般使用在什么狀況下？

　　一般使用的編碼器是“絕 對值編碼器”還是“增量式編碼器”?通常來說，編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是“1”還是“0”。

　　按照工作原理編碼器可分為增量式和絕 對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕 對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。

　　旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖，通過計數設備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣，當停電后，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數設備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產結果出現后才能知道。

　　解決的方法是增加參考點，編碼器每經過參考點，將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。

　　比如，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然后才工作。

　　增量式編碼器特點：

　　增量式編碼器轉軸旋轉時，有相應的脈沖輸出，其計數起點任意設定，可實現多圈無限累加和測量。編碼器軸轉一圈會輸出固定的脈沖，脈沖數由編碼器光柵的線數決定。需要提高分辨率時，可利用 90 度相位差的 A、B 兩路信號進行倍頻或更換高分辨率編碼器。


　　絕 對型旋轉光電編碼器，因其每一個位置絕 對唯 一、抗干擾、無需掉電記憶，已經越來越廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。

　　絕 對編碼器光碼盤上有許多道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯 一的2進制編碼(格雷碼)，這就稱為n位絕 對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。　絕 對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯 一性，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時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。

　　由于絕 對編碼器在定位方面明顯地優于增量式編碼器，已經越來越多地應用于工控定位中。絕 對型編碼器因其高精度，輸出位數較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號必 須確保連接很好，對于較復雜工況還要隔離，連接電纜芯數多，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此，絕 對編碼器在多位數輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國生產的絕 對型編碼器串行輸出zui常用的是SSI(同步串行輸出)。

　　旋轉單圈絕 對式編碼器，以轉動中測量光碼盤各道刻線，以獲取唯 一的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕 對編碼唯 一的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕 對式編碼器。

　　1、如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈絕 對式編碼器。編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中 心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪，多組碼盤)，在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕 對編碼器就稱為多圈式絕 對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯 一不重復，而無需記憶。

　　2、多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。

　　3、多圈式絕 對編碼器在長度定位方面的優勢明顯，已經越來越多地應用于工控定位中。

　　絕 對型旋轉編碼器的機械安裝使用絕 對型旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。　　<br data-filtered="filtered">
　　輔助機械安裝：常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉輪、收繩機械等。

　　高速端安裝：安裝于動力馬達轉軸端(或齒輪連接)，此方法優點是分辨率高，由于多圈編碼器有4096圈，馬達轉動圈數在此量程范圍內，可充分用足量程而提高分辨率，缺點是運動物體通過減速齒輪后，來回程有齒輪間隙誤差，一般用于單向高精度控制定位，例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端，馬達抖動須較小，不然易損壞編碼器。

　　低速端安裝：安裝于減速齒輪后，如卷揚鋼絲繩卷筒的軸端或zui后一節減速齒輪軸端，此方法已無齒輪來回程間隙，測量較直接，精度較高，此方法一般測量長距離定位，例如各種提升設備，送料小車定位等。