比特為單位的編碼器分辨率是什么,?旋轉(zhuǎn)編碼器的精度和分辨率的影響因素!
絕對值編碼器分辨率——無論是旋轉(zhuǎn)的還是線性的——通過為編碼器上的每個位置分配一個唯一的值來跟蹤軸的位置,,因此無論被測量的軸位于何處,,都可以確定其確切位置。而且由于每個位置都是唯一標(biāo)識的,,即使編碼器已斷電并重新啟動,,這一點(diǎn)也適用 - 無需在通電時重新定位編碼器以確定其位置。
對于大多數(shù)絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器,,分辨率以位或二進(jìn)制字的形式定義,。編碼器盤的圓周上有同心磁道(以及相應(yīng)數(shù)量的傳感器——每個磁道一個),每個磁道代表一位分辨率,。

要將編碼器分辨率位數(shù)轉(zhuǎn)換為編碼器在軸每轉(zhuǎn)一圈時可以檢測到的位置數(shù),,只需將數(shù)字2提高到位數(shù)的冪即可,。例如,一個 8 位編碼器將能夠測量每轉(zhuǎn)軸的 256 個位置 (2的8次冪 ),而一個16位編碼器將能夠測量每轉(zhuǎn) 65,536 個位置 (2的16次冪 ),。
編碼器分辨率位
編碼器分辨率是指磁盤上的每個同心磁道代表一位分辨率,。請注意,從磁盤內(nèi)部開始的每個磁道的明暗帶數(shù)量是前一個磁道的兩倍,。此處顯示的編碼器有 4 個磁道,,因此具有 4 位分辨率,編碼器每次旋轉(zhuǎn)可以測量 16 個位置 (2的4次冪 ),。
但是,,根據(jù)編碼器分辨率,在測量期間旋轉(zhuǎn)不止一圈怎么辦,?如上所述的基本類型的絕對旋轉(zhuǎn)編碼器被稱為單圈編碼器,,它使用一個碼盤。雖然單圈編碼器可以在編碼器一圈內(nèi)跟蹤軸的位置,,但位置值在每一圈中重復(fù),,并且編碼器無法確定已經(jīng)完成了多少圈。因此,,諸如卷繞和輸送等應(yīng)用(在單一方向上連續(xù)移動)或在改變方向之前需要非常長的行程的應(yīng)用,,通常會超過編碼器的一圈,因此失去跟蹤絕對位置的能力,。
另一種類型的絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器 - 稱為多圈編碼器 - 不僅可以跟蹤一圈內(nèi)的位置,,還可以跟蹤編碼器的轉(zhuǎn)數(shù),典型設(shè)計(jì)方案高達(dá)4096 圈,。多圈編碼器有多種變體,,包括使用通過齒輪連接的多個磁盤的那些以及使用電子計(jì)數(shù)器跟蹤圈數(shù)的那些。對于使用多個齒輪盤的編碼器,,編碼器的總分辨率是所有盤的分辨率之和,。因此,具有 10 位分辨率的主磁盤和具有 8 位輸出的輔助磁盤的多圈編碼器將具有 18 位的總分辨率,,并且能夠測量 262,144 個唯一位置值 (2的18次冪),。
影響旋轉(zhuǎn)編碼器的精度和分辨率的因素:
“精度”和分辨率是衡量旋轉(zhuǎn)編碼器質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。大家都知道,,描述物理量的準(zhǔn)確程度可以用“精度”表達(dá),,精度反應(yīng)的是測量值與真實(shí)值之間的誤差,而“分辨率”是用來描述刻度劃分的,,其反應(yīng)的是數(shù)值讀取過程中所能讀取的小變化值,。在編碼器領(lǐng)域,“分辨率”除了與刻線數(shù)有關(guān)外,,還會隨著電氣信號的改變而改變,,它是可調(diào)可控的,,它可以隨著對信號的細(xì)分而改變,細(xì)分倍數(shù)越高,,分辨率越小,,但是細(xì)分倍數(shù)越高,引入加大的誤差就越大,。而精度,,更多的偏向于機(jī)械方面,一個產(chǎn)品在生產(chǎn)完成的那一刻,,它的精度基本已經(jīng)固定(有些高精度的產(chǎn)品可以對信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)葋硖岣邷y量精度),這個數(shù)值是通過檢測出來的,,它與產(chǎn)品的加工工藝,,材料等多方面因素息息相關(guān),我們難以通過計(jì)算來得出一個具體的數(shù)值作為精度的依據(jù),,大多只能在實(shí)際使用的過程當(dāng)中判斷出精度的準(zhǔn)確與否,。
旋轉(zhuǎn)編碼器的線數(shù)和測量單位確定以后,精度受到這些刻線或者測量單位的寬度和間距的影響,,不一致的寬度或者間距會導(dǎo)致脈沖的誤差,。同時,一些外部因素同樣會影響旋轉(zhuǎn)編碼器的精度,。
旋轉(zhuǎn)編碼器
旋轉(zhuǎn)編碼器的精度主要取決以下幾方面:
1,、徑向光柵的方向偏差
2、刻線碼盤相對軸承的偏心
3,、軸承徑向偏差
4,、與聯(lián)軸器的連接所造成的誤差
對于伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器來說,分辨率和精度之間的關(guān)系非?;靵y,。精度主要取決于編碼器的制造工藝,通過細(xì)分可以提高分辨率,,但分辨率高并不意味著編碼器就能達(dá)到高精度,。
對于增量式編碼器來說,由于溫度引起的刻線和安裝表面的擴(kuò)張同樣會影響編碼器的精度,。均勻?qū)挾群蜏y量間隙是影響增量式編碼器精度的關(guān)鍵因素,。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器的分辨率主要依賴于其編碼器的刻線數(shù)(增量式編碼器)或者使用編碼器碼盤模式。一般來說,,分辨率是一個固定值,,一旦編碼器被制造出來就沒辦法再增加刻線數(shù)或者編碼。但是增量式編碼器可以通過信號細(xì)分來增加分辨率,,例如,,方波增量編碼器(HTL/TTL)輸出增量方波信號,,通過每次活動記錄分析每個增量通道(信號A)的上升沿和下降沿,可以有效提高兩倍的編碼器分辨率,。這樣當(dāng)我們記錄兩個通道(信號A和B)的上升沿和下降沿時,,我們可以提高四倍的編碼器分辨率(4倍頻)對于采用sin/cos信號的編碼器,相對于方波信號,,我們可以通過θ來對電信號進(jìn)行細(xì)分以提供更多更高的分辨率,。