分辨率是一项基本规格,也是选择编码器时最重要的因素之一。对于线性编码器,分辨率指的是每距离测量单位的数量(英寸或毫米),而对于旋转编码器,它指的是每转测量单位的数量(也称为每转脉冲,或PPR)或每角度度。绝对编码器的分辨率通常以二进制单位比特表示:一个16位的绝对旋转编码器可以测量65,536 (216)每个编码器转数的位置。
重要的是不要把分辨率和精确度或重复性.精度表示编码器说的位置与实际位置之间的差异。对编码器精度的主要影响是测量单元的精确间隔,尽管其他机器参数,如运动组件中的偏转或间隙,也会对精度产生不利影响。重复性是编码器进行相同测量的一致性,对于执行重复任务的应用程序(如组装或取放过程)来说,这是一个重要的规范。开云体育store
传感技术
磁编码器使用放置在转子边缘的永久磁铁,霍尔传感器检测磁场的变化,因为磁铁的交替极通过。编码器的磁极和传感器越多,分辨率就越高。
对于光学编码器,一个圆盘(或条,在线性版本的情况下)上有透明和不透明的区域,当光源穿过时,由光电探测器感应。不透明和透明部分的数量和模式决定了分辨率。光学编码器通常每转100到6000段,这意味着它们可以提供3.6到0.06度的分辨率。
增量式编码器
增量编码器产生一个或两个方波脉冲,称为A和b。当只有一个脉冲产生时,编码器可以检测位置。用于检测两种位置而且方向上,编码器使用正交输出,产生两个相位90度的脉冲a和b。方向由哪个通道在前面,哪个通道在后面决定。一些增量式编码器也用一个脉冲产生第三个通道(通常称为Z),用作寻的索引或参考位置。
正交输出允许三种类型的编码:X1、X2和X4。使用X1编码,通道A的前边(即上升边)或后边(即下降边)都被计数。如果通道A引导通道B,则计算上升边,并且运动是向前或顺时针的。如果通道A跟随通道B,则计算下降边,并且运动是向后或逆时针的。
使用X2编码,通道A的前边和后边都被计数。这使得每次旋转或线性距离增量的脉冲数增加了一倍,从而提供了两倍的分辨率。
X4编码同时计算通道A和B的前边和后边,这使脉冲数增加了四倍,分辨率提高了四倍。
对于旋转编码器,位置的计算方法是将每转的脉冲数与上述编码类型(1、2或4)的乘积所计数的边数除以,然后将结果乘以360,以得到运动程度。
x =编码类型(X1, X2,或X4)
N =每轴转数或距离产生的脉冲数
对于线性编码器,位置是通过将每个距离的脉冲数和编码类型的乘积所计数的边数除以来计算的。然后将这个结果乘以每毫米(或每英寸)脉冲的倒数。
PPM =每毫米脉冲数
PPI =每英寸脉冲数
绝对编码器
绝对编码器在编码器磁盘上有多个不透明和透明段的同心环或轨道。这些磁道从磁盘的中间开始,当它们向外走时,每个磁道的段数是前一个磁道的两倍。第一个轨道有一个透明环和一个不透明环,第二个轨道各有两个,第三个轨道各有四个,以此类推。音轨的数量决定编码器的分辨率。例如,有12个音轨的绝对编码器是一个12位编码器,其分辨率为4096 (212)每转的增量。
绝对旋转编码器进一步区分是单转还是多转。单圈编码器使用一个码盘,位置的数字值在编码器的每一圈中重复。当测量超过一圈时,单圈编码器无法确定编码器完成了多少圈。
当应用程序需要测量多个编码器匝数时,需要一个多匝数版本。多圈编码器在达到最大编码器圈数(通常为4096)之前不会重复数字位置值。最常见的多转编码器类型是光学版本,使用多个磁盘齿轮在一起。这种编码器的分辨率是每个磁盘输出的和。因此,如果主磁盘提供12位输出,两个辅助磁盘各提供4位输出,那么编码器的总分辨率将是20位,或1,048,576个唯一的数字位置值。
arunav雷说
你好,
谢谢你提供的信息。有一个查询,我有我的编码器IC之一:
在我目前的原型,我们已经使用了一个磁铁轮与32极(16对极)。
但我们确实需要512 PPR的分辨率和Allegro 1230(2通道输出)。你能不能指导我在这个计算中实现。
koyo电子说
好文章! !
谢谢你这么有见地的帖子。