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编码器的常见问题分析

2011-11-02 10:45
Radow
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  什么是编码器?  
 
  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”。  

  按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。  

  测量精度的定义?
  
  大家知道,所有的测量都是对"真实"值的大致估计,也就是说测量的数值总是和"真实"值有一定的误差,那么这样一个误差的大小就是通常所说的测量精度,它反映了测量仪器系统所能真实还原测量信号值的能力。  

  增量编码器的精度? 
  
  增量式光电编码器的精度与分辨率完全无关,这是两个不同的概念。精度是一种度量在所选定的分辨率范围内,确定任一脉冲相对另一脉冲位置的能力。精度通常用角度、角分或角秒来表示。编码器的精度与码盘透光缝隙的加工质量、码盘的机械旋转情况的制造精度因素有关,也与安装技术有关。  

  增量编码器的分辨率? 
  
  光电编码器的分辨率是以编码器轴转动一周所产生的输出信号基本周期数来表示的,即脉冲数/转(PPR)。码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率,码盘上刻的缝隙越多,编码器的分辨率就越高。在工业电气传动中,根据不同的应用对象,可选择分辨率通常在500-6000PPR的增量式光电编码器,最高可以 达到几万PPR。交流伺服电机控制系统中通常选用分辨率为2500PPR的编码器。此外对光电转换信号进行逻辑处理,可以得到2倍频或4倍频的脉冲信号, 从而进一步提高分辨率。   

  绝对值编码器精度跟分辨率有何关系?
 
  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少,细分后的精度还是多少,所以有些高分辨率的编码器的精度取决于之前是用多少线再细分的。   

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