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绝对编码器和相对编码器的区别

2016-12-19 14:47:29 | 人围观 | 评论:

    相对编码器应该叫增量式编码器, 增量式编码器在上电初期是不知道自己确切地位置的,只有转过参考信号,也就是相对零点才可以准确知道自己的位置,而绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置.编码器按照应用类型分为绝对值型编码器和增量型编码器两种，增量型编码器通过计算脉冲个数来实现的，因为其可能发生丢脉冲的现象，所以一般用来反馈电机的速度，（测量唯一的话是累积脉冲，一旦丢脉冲，数值就不准了）。绝对值型编码器通过每个位置的高低电平判断其输出数值，数值位置唯一，具有断电保护功能，一般用来测量位置，位移。
编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。
　　增量型编码器 (旋转型)
　　工作原理:
　　由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
　　由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
　　编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
　　分辨率―编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
　　信号输出:
　　信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
　　信号连接―编码器的脉冲信号一般连接计数器、plc、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
　　如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
　　A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
　　A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
　　A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。
　　对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。
　　对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
     增量式编码器的问题：
　　增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决。
　　增量型编码器的一般应用:
　　测速，测转动方向，测移动角度、距离(相对)。
     绝对型编码器（旋转型）　　
　　绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
　　绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
　　从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
　　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。
    绝对编码器有单圈和多圈之分, 单圈绝对编码器就是在360度范围内位置时唯一的,但转过360度后又回到了原点,不再满足编码唯一的原则.比如说未经信号处理的旋变; 多圈绝对编码器可以记录超过360度的位置,并保持编码唯一,这个可以类比钟表的齿轮原理. 多圈编码器多串行协议和总线输出,如endat2.1, endat2.2, Hiperface, Biss ,SSI, 或并行总线...




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