編碼器分辨率知識(shí)講解

    編碼器分辨率與方波脈沖
    編碼器分辨率是一項(xiàng)重要參數(shù),是很多用戶在選購編碼器的時(shí)候,重點(diǎn)關(guān)注的產(chǎn)品特性,例如增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的主要作用是測量旋轉(zhuǎn)方向、速度和角位移。編碼器在旋轉(zhuǎn)的過程中會(huì)生成兩個(gè)輸出通道,A 和 B。每個(gè)輸出都是方波,在正交編碼器中,兩個(gè)輸出的相位相差 90°。

    兩相之間的關(guān)系可以確定旋轉(zhuǎn)方向,如圖 1 所示。一些編碼器還會(huì)在每轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置產(chǎn)生一個(gè)索引脈沖,可用于指示特定位置。

    要計(jì)算轉(zhuǎn)速和角位移,必須知道編碼器分辨率。分辨率表示編碼器在方波的每個(gè)脈沖之間轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械度數(shù)(圖 2)。當(dāng)這一點(diǎn)已知時(shí),脈沖率表示旋轉(zhuǎn)速度,而起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的脈沖計(jì)數(shù)表示轉(zhuǎn)動(dòng)的度數(shù)。

    編碼器分辨率表示方式多樣
    編碼器分辨率可以用多種方式表示,例如每轉(zhuǎn)脈沖數(shù) (PPR)、每轉(zhuǎn)計(jì)數(shù) (CPR) 或每轉(zhuǎn)線數(shù) (LPR)。其他常用術(shù)語包括每轉(zhuǎn)周期和每轉(zhuǎn)周期。每個(gè)都表達(dá)了編碼器的粒度,盡管存在細(xì)微的差異可能會(huì)留下混淆的空間,因此用戶需要理解適當(dāng)?shù)暮x才能正確解釋編碼器的輸出。

    CUI Devices 總是使用術(shù)語 PPR 來描述其模塊化和面板安裝增量編碼器系列的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。它們的分辨率范圍從 10 PPR 到 4096 PPR,它描述了編碼器將在其任一方波輸出上產(chǎn)生的高脈沖數(shù)。

    在實(shí)踐中,以周期、周期或每轉(zhuǎn)線數(shù)表示的編碼器分辨率將給出相同的數(shù)字。但是,如果制造商用 CPR 來表示分辨率,則重要的是要找出含義是 Cycles Per Revolution 還是 Counts Per Revolution,因?yàn)椴町惡艽蟆?/span>

    通道 A 和 B 創(chuàng)建具有四種可能狀態(tài)的 2 位輸出,如圖 1 所示。因此,每個(gè)完整周期中有四個(gè)計(jì)數(shù),因此 CPR(即每轉(zhuǎn)計(jì)數(shù))是 PPR 的四倍,而每轉(zhuǎn)周期數(shù)相當(dāng)于 PPR。圖 3 比較了這些術(shù)語。

    因此,如果制造商的數(shù)據(jù)表以 CPR 表示編碼器分辨率,用戶需要知道這到底是指每轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)還是每轉(zhuǎn)循環(huán)數(shù)。這兩項(xiàng)相差四倍,這肯定會(huì)導(dǎo)致速度和位移測量的誤差。


    在比較不同制造商的編碼器時(shí),將數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相同的格式非常重要。這可以通過檢查每個(gè)產(chǎn)品的波形或時(shí)序圖來完成。以度或弧分計(jì)算脈沖間隔為比較提供了可靠的參考。


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