從增量值編碼器到絕對(duì)值多圈編碼器

1、從增量值編碼器到絕對(duì)值多圈編碼器增 量值旋轉(zhuǎn)編碼器，也叫圓光柵、脈沖碼 盤，從這些名稱可 以知道，它是圓形的 光柵刻線碼盤，旋轉(zhuǎn)后通過光通量的明 暗變化，產(chǎn)生脈沖，通過外部設(shè)備的計(jì) 數(shù)脈沖，來增量地加 （或減）脈沖數(shù)而 測(cè)得旋轉(zhuǎn)的角度。例如，圓光柵每周刻 有 360條刻線，每個(gè)刻線產(chǎn)生的一個(gè)脈沖 就相當(dāng)于1度，測(cè)得 脈沖累計(jì)增加30個(gè)， 就是正向選轉(zhuǎn)了 30度。實(shí)際上讀取這些刻線的光眼有兩個(gè)（或有四個(gè)），兩個(gè) 光眼各自輸出A相于B相

2、，用以判斷刻線是從哪個(gè)方向過來 的，是A提前于B,還是B提前于A,就像人的左右眼，從 而知道編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，這樣，判斷脈沖的計(jì)數(shù)是增還是 減，從而獲得真實(shí)的旋轉(zhuǎn)角度。在實(shí)際使用中，A相與B相的位置相差1/4個(gè)脈沖周期， 這樣，從正方向過來是1/4周期差，而從反方向過來就是3/4, 可用于判斷旋轉(zhuǎn)方向。如果以一個(gè)脈沖周期為360度“相位” 角，這樣的1/4就是90度相位差，而3/4就是270度相位 差。另外，旋轉(zhuǎn)編碼器每圈還有一個(gè)單獨(dú)

3、的刻線，相當(dāng)于零 位（Zero）,也稱為Z相，用于讀取每周的起始點(diǎn)。這些圓光柵碼盤，最早是由圓金屬片刻蝕獲得，而金屬 刻蝕精度有限，轉(zhuǎn)而用玻璃鍍膜刻蝕，玻璃碼盤的精度是最 高的，但易碎。對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)型的編碼器，也有用塑料菲林 做的，近期編碼器。它不受停電、干擾的影響。絕對(duì)值編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它 無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就可以去讀取它的位置。這樣，編碼 器的抗干擾特

4、性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。從單圈絕對(duì)式編碼器到多圈絕對(duì)式編碼器旋轉(zhuǎn)單圈絕對(duì)值編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光碼盤各碼道刻 線，以獲取唯一的一組編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過360度時(shí)，編碼又 回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對(duì)編碼唯一的原那么，這樣的編碼 器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量，稱為單圈絕對(duì)式編 碼器。如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍，就要用到多圈絕對(duì)式 編碼器。早先的多圈計(jì)算，是每轉(zhuǎn)超過360度，在計(jì)數(shù)器內(nèi)增加 一個(gè)圈數(shù)計(jì)數(shù)（計(jì)圈的方法類似于增量編碼器

5、），但這種方 法在編碼器如停在360度附近停電或受干擾就很危險(xiǎn)，有可 能漏過了計(jì)圈而編碼相差一圈，也有用編碼器內(nèi)置電池來計(jì) 圈的，但電池的壽命、振動(dòng)接觸、低溫失效等問題，仍然是 危險(xiǎn)的。有些電池以間隙式工作來延長(zhǎng)壽命，但間隙式工作 對(duì)于編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就有限制。這些方法，對(duì)于多圈絕對(duì) 的使用，是有很大風(fēng)險(xiǎn)的。真實(shí)多圈絕對(duì)值編碼器：編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪 機(jī)械的原理，增加了一組機(jī)械齒輪組碼盤，當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn) 時(shí)，通過齒輪傳動(dòng)另一組齒