编码器的选型与使用

一、增量式编码器常用技术参数

分辨率与精度：

编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，或直接称编码器工作时每圈输出的脉冲数，一般在每转分度5~25000线。而精度是指每个读数与标准位置的大误差，两者不是一个概念，精度由码盘刻线、转轴同心度、材料的温度特性、电子读数的即时等各方面因数决定。

编码器码盘的材料：

有玻璃、金属、塑料，角度编码器，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

编码器机械外型：

机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求。

编码器以转轴类型分，有轴型和轴套型，轴套型又有半空型、全空型、大轴径型；以外形特征和安装法兰分，有同步法兰，夹紧法兰，紧凑型。

工作转速与电子开关频率和分辨率的关系

在增量型编码器的选型中，还有个重要的问题就是开关频率问题，无论是编码器还是接收设备，这都是一个重要的参数。

前面介绍了，增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或4个的）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，而编码器读取并输出这个刻线的频率称为电子开关频率，由于受光学器件与电子放大器件的限制，对于每个增量型编码器，这个频率fmax是有上限的。就好比火车，启动时慢慢开，我们还能辨别车窗内的旅客，开得快了，我们只能看到一节节车皮了。

显然，这个限制同时与分辨率（刻线的密度）、转速（刻线的变化速度）有关。

fmax就是编码器参数给出的大电子开关频率，由此可以计算出在选不同的分辨率下，可以得到的大工作转速，注意，销售角度编码器厂家，一般编码器也有一个大机械转速参数，那是指编码器的轴承等机械可以承受的转速。

在接收设备端，同样由于受电子器件的限制，有一个频率上限问题，增量编码器 角度，这就是大家经常提到的普通计数模块与高速计数模块问题，什么是角度编码器，以提供的公式，计算出接收设备所需要的电子频率，正确选型，以确保信号读取的准确。特别需要说明的是，并不是接收设备的开关频率越高越好，频率越高，接收设备对信号的频宽开的门就越大，抗干扰问题就越严重了，我曾经接到一个用户的电话，在汽车厂的运动控制系统中，接收的运动控制卡的接收频率是1MHz，其现场的抗干扰问题就困惑了他很长时间。

增量式编码器的特点：

增量型编码器的特点是：非接触式的，无摩擦和磨损，体积小，重量轻，机构紧凑，安装方便，维护简单，驱动力矩小，其具有高精度，大量程测量，反应快，数字化输出特点；

增量式编码器非常适合测速度，可累加测量。但是存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用型编码器可以解决。

内置电池技术：

有一些编码器以内置电池来避免断电的信号丢失，也有一些编码器以单圈是信号，而多圈圈数信号是内置电池与电路用增量计数的方法来获得，此为伪型编码器，其受电池寿命、电池低温失效、受振电池触点不良等因数影响，而大大降低可靠性。

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