从码盘技术划分 ---------

1) 增量式编码器

增量式码盘图

工作原理：增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90，从而可方便的判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

特点：优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。缺点是一旦切断电源，会导致位置信息丢失。而且再次接通电源，需执行原点返回才能够重新开始运行。

比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，旋转编码器 角度编码器，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。

适合工况：适用于数控机床及机械附件、机器人、自动装配机、自动生产线、纺织机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机等场景。可以说精度、稳定性都不错，价格又适宜，所以应用很广。

2) 编码器

*码盘图

工作原理：编码器是直接输出数字的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘，每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件，当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成从2的零次方到2的n-1次方且2进制编码。码道数越多精度越大，目前国内已有17位、23位编码器。

特点：优点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出与位置相对应且数字码，不受停电、干扰的影响。也就是说，增量编码器 角度，哪怕停电了，编码器只要上电就能知道自己现在所处的位置。缺点是结构、电路比较复杂，技术要求高。

适合工况：适用于特殊机床、纺织机械、灌溉机械、造纸印刷、水利闸门、机器人及机械手臂、精密测量设备、电梯等精密设备。编码器抗干扰特性、数据的可靠性更强一些，但价格也更加昂贵。

增量编码器的分辨率，倍频与细分技术

增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个，以后讨论4个光眼的）光眼读取A/B信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，也就是可以分辨读取的小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是PPR，也就是每转脉冲数，例如每圈刻线360线，A/B每圈各输出360个脉冲，分辨率参数就是360PPR。那么这个编码器可分辨的小角度变化量是多少度呢？就是1度吗？

增量编码器的A/B输出的波形一般有两种，一种是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信号，一种是缓慢上升与下降，波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号输出，A与B相差1/4T周期90度相位，如果A是类正弦Sin曲线，那B就是类余弦Cos曲线。

对于方波信号，A/B两相相差90度相（1/4T），这样，在0度相位角，角度编码器，90度，180度，270度相位角，这四个位置有上升沿和下降沿，这样，实际上在1/4T方波周期就可以有角度变化的判断，这样1/4的T周期就是小测量步距，通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断，可以4倍于PPR读取角度的变化，这就是方波的四倍频。这种判断，也可以用逻辑来做，0代表低，光栅角度编码器，1代表高，A/B两相在一个周期内变化是00，01，11，10。这种判断不仅可以4倍频，还可以判断旋转方向。（即：二倍频信号是通过A相和B相的“异或”转换获得。四倍频信号是通过A信号和B信号的正跳沿及负跳沿获得。）

那么，方波信号的小分辨角度=360度/（4xPPR）。

前面的问题：一个方波A/B输出360PPR的增量编码器，小分辨角度=0.25度。

编码器的分辨率和精度是两个独立的概念，两个编码器的分辨率(24PPR)相同，但精度不同。在讨论编码器的精度时，我们通常会涉及到另外一个编码器的性能指标——“可重复性”。精度是指测量值与真实值相互之间的接近程度。如果不与标准进行比较，就不可能谈论精度。“可重复性”是指在外部状态不变的情况下，再现相同结果的能力。在某些情况下，“可重复性”可能比精度更重要。这是因为如果系统具有可重复性，则可以通过补偿错误将其取出。

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