高精度編碼器使用干擾問題怎么解決,？編碼器術(shù)語介紹,！
高精度編碼器在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,，其中在運動控制系統(tǒng)中作為一些自動化設(shè)備的核心部分，是高速電機編碼器一個常見的應(yīng)用,。高速電機編碼器的可靠性和穩(wěn)定性直接影響設(shè)備的性能，而影響其可靠性和穩(wěn)定性的主要因素之一是抗干擾問題，本文就來說說這個干擾問題,，以及如何解決干擾問題,。
一、高速電機編碼器的干擾現(xiàn)象
在應(yīng)用中,，常會遇到以下幾種主要干擾現(xiàn)象：
1,、控制系統(tǒng)未發(fā)指令時,，電機無規(guī)則地轉(zhuǎn)動。
2,、與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源的設(shè)備(如顯示器等)工作不正常,。
3,、伺服電機停止運動，運動控制器讀取電機位置時,，由電機端部的高速電機編碼器反饋回的數(shù)值無規(guī)律亂跳,。
4、伺服電機運行時,，所讀取的高速電機編碼器的值與所發(fā)出指令值不吻合,，且誤差值是隨機的，無規(guī)律的,。
5,、伺服電機運行時，所讀取的高速電機編碼器的值與所發(fā)出指令值的差值為一穩(wěn)定的值或呈周期性變化,。
二,、高速電機編碼器的干擾源分析
干擾進入運動控制系統(tǒng)的渠道主要有兩類：
一是信號傳輸通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相聯(lián)的信號輸入通道,、輸出通道進入;二是供電系統(tǒng)干擾,。
信號傳輸通道是控制系統(tǒng)或驅(qū)動器接收反饋信號和發(fā)出控制信號的途徑,，因為脈沖波在傳輸線上會出現(xiàn)延時、畸變,、衰減與通道干擾,，在傳輸過程中，長線的干擾是主要因素,。
任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻,，正是這些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾，如果沒有內(nèi)阻,，無論何種噪聲都會被電源短路吸收,，在線路中不會建立起任何干擾電壓,，此外,，交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動器本身也是較強的干擾源,，它可以通過電源對其他設(shè)備進行干擾,。
三,、高速電機編碼器抗干擾的措施
1、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計
(1)實行電源分組供電,，例如，將執(zhí)行電機的驅(qū)動電源與控制電源分開,，以防止設(shè)備間的干擾。
(2)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動器對其他設(shè)備的干擾。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制,。
(3)采用隔離變壓器，考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初次級線圈的互感耦合,，而是靠初次級寄生電容耦合的,，因此隔離變壓器的初次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容,，以提高抗共模干擾能力。
2,、信號傳輸通道的抗干擾設(shè)計
(1)光電耦合隔離措施
在長距離傳輸過程中,，采用光電耦合器，可以將控制系統(tǒng)與輸入通道,、輸出通道以及伺服驅(qū)動器的輸入,、輸出通道切斷電路之間的。如果在電路中不采用光電隔離,，外部的尖峰干擾信號會進入系統(tǒng)或直接進入伺服驅(qū)動裝置,，產(chǎn)生*種干擾現(xiàn)象,。
(2)雙絞屏蔽線長線傳輸
信號在傳輸過程中會受到電場、磁場和地阻抗等干擾因素的影響，采用接地屏蔽線可以減小電場的干擾,。雙絞線與同軸電纜相比，雖然頻帶較差,，但波阻抗高，抗共模噪聲能力強,，能使各個小環(huán)節(jié)的電磁感應(yīng)干擾相互抵消,。另外，在長距離傳輸過程中,，一般采用差分信號傳輸,，提高抗干擾性能。采用雙絞屏蔽線長線傳輸可以有效地抑制第二,、三,、四種干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(3)接地
接地可以消除電流流經(jīng)地線時所產(chǎn)生的噪聲電壓,，除了要將伺服系統(tǒng)接大地外,，信號屏蔽線也要接地，防止靜電感應(yīng)和電磁干擾,。如果沒有正確的接地,，則可能會出現(xiàn)第二種干擾現(xiàn)象。
綜上所述,，高速電機編碼器的干擾源主要有兩種,，同樣的抗干擾措施也有兩種，供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計和信號傳輸通道的抗干擾設(shè)計,。
編碼器術(shù)語介紹：
絕對式
絕對位置是一個自身完整并獨立于任何其他位置或數(shù)值而定義的位置,。絕對式編碼器的主要優(yōu)點是：開啟電源后便可立即獲得運動系統(tǒng)當前位置的信息。無需完成任何初始運動,，而且與增量式編碼器相反,，絕對式編碼器無需運動至參考位置。
精度
精度是輸出值與實際值接近程度的度量 — 此處為實際位置與編碼器報告位置之間的偏差,。
CPR（每轉(zhuǎn)計數(shù)）
每轉(zhuǎn)的計數(shù)是每轉(zhuǎn)中兩個通道上的狀態(tài)變化個數(shù),。
距離編碼參考零位 (DCRM)
常見于直線或圓形增量式編碼器，具有距離編碼參考零位 (DCRM) 的柵尺允許測量系統(tǒng)在往返移動一小段距離后重新確定絕對位置,。
編碼器
編碼器是一種將信息由某一特定格式（或編碼）轉(zhuǎn)換為其他特定格式（或編碼）的設(shè)備、電路,、傳感器,、軟件程序或算法，轉(zhuǎn)換的目的是由于標準化,、速度或壓縮的需要,。
格雷碼
格雷碼是二進制計數(shù)系統(tǒng)中的一種特殊編碼格式。格雷碼和自然二進制之間的區(qū)別是相鄰兩數(shù)之間位元改變的方式,。在格雷碼中,，每增加一個計數(shù),，只允許一個位元改變狀態(tài)。
遲滯
遲滯是指從旋轉(zhuǎn)或直線運動的不同方向來到相同位置時,，報告位置之間的差異,。
增量式
增量式編碼器在開啟時刻提供的位置值為零。報告位置的形式為相互移位四分之一個周期 (90°) 的兩個信號,。通常這些信號稱為A quad B,。信號格式可以是模擬（正弦/余弦）或數(shù)字。系統(tǒng)的分辨率被定義為兩個信號的兩次相鄰轉(zhuǎn)換之間的距離,。柵尺每旋轉(zhuǎn)一周將產(chǎn)生特定數(shù)量的等距脈沖,。隨著編碼器運動，將產(chǎn)生一個脈沖流,。每運動1個單位分辨率（增量）,，編碼器輸出一個狀態(tài)變化。
細分
細分是將一個模擬輸入信號循環(huán)（正弦/余弦）分割成多個數(shù)字輸出信號 (A quad B) 循環(huán)的過程,。
細分率
細分率是指一個輸入信號周期內(nèi)的輸出測量步數(shù),。
最小邊緣間隔
最小邊緣間隔是指正交信號兩個相鄰邊緣之間的最小可能時間。它用一段時間長度來表示（單位：μs）,。典型選項為0.07 μs至20 μs,。當指定增量式直線磁編碼器時，您需要選擇一個最小邊緣間隔值,，并在考慮分辨率的前提下,，使之低于計數(shù)器的速度，并高于應(yīng)用的最高速度,。
MTTF（故障平均時間）
MTTF (M) = p × t / n
PPR（每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)）
每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)是每轉(zhuǎn)的脈沖個數(shù),。
分辨率
分辨率是編碼器能夠檢測到的最小運動度量。根據(jù)編碼器類型不同,，測量方式也不相同,。
重復(fù)精度
單向重復(fù)精度是以相同方向和相同條件運動時，多次測量結(jié)果中相同實際位置的不同報告位置之間的差異,。
雙向重復(fù)精度是以相反方向和相同條件運動時,，多次測量結(jié)果中相同實際位置的不同報告位置之間的差異。
雙向重復(fù)精度 = 單向重復(fù)精度 + 遲滯,。
