kuebler增量式編碼器和絕對式編碼器區別在哪里呢

kuebler增量式編碼器和絕對式編碼器區別在哪里呢

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一、性質不同

1、增量型編碼器：位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。

2、絕對型編碼器：因其每一個位置絕對、抗干擾、無需掉電記憶，已經越來越廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。

二、原理不同

1、增量型編碼器：在一個碼盤的邊緣上開有相等角度的縫隙（分為透明和不透明部分），在編碼器兩側安裝光源和感光元件。當碼盤隨工作軸旋轉時，每旋轉一個槽，光影都會發生變化。

經過整形放大后，可以得到一定幅度和功率的電脈沖輸出信號，脈沖數等于旋轉的槽數。脈沖信號被發送到計數器進行計數，從測量的數字可以知道圓盤旋轉的角度。

2、絕對型編碼器：絕對型編碼器因其高精度，輸出位數較多，如果仍采用并行輸出，每個輸出信號必須保證良好的連接，對于更復雜的條件隔離，電纜芯線多，這帶來很多不便，降低了可靠性。

因此，絕對型編碼器在多個數字。輸出類型，一般選擇串行輸出或總線型輸出，德國絕對編碼器串行輸出是常用的SSI（同步串行輸出）。

增量型編碼器轉軸轉動時，有相應的脈沖輸出。利用后向判斷電路和計數器實現旋轉方向的判別和脈沖個數的增減。計數起點可以任意設定，實現多個周期的無限積累和測量。

它還可以利用每個發射脈沖的z信號作為參考機械零位。脈沖數由編碼器光柵的行數決定。為了提高分辨率，可以利用相位差為90度的 A、B信號與原脈沖數相乘或替代高分辨率編碼器。

什么是增量式編碼器

增量式編碼器定義

增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90度，從而可方便的判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。

增量式編碼器的特點

1、體積小，精密，本身分辨度可以很高，無接觸無磨損、構造很簡單。

2、安裝隨意，接口形式豐富，機械壽命長。

3、抗干擾能力強，價格合理、可靠性高。

4、機械平均壽命可在幾萬小時以上

5、適合于長距離傳輸

其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息，存在零點累計誤差，抗干擾較差，接收設備的停機需斷電記憶，開機應找零或參考位等問題。

我們知道，旋轉編碼器有增量型、絕對值型之分，一般絕對值型編碼器要比增量型的價格貴好多；而絕對值型編碼器又分為單圈和多圈兩種，其中多圈型比單圈型的也是貴了不少。那么使用絕對值編碼器，尤其是選擇多圈絕對值編碼器的意義在哪里呢？絕對值編碼器都應用在哪些場合呢？

絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的一的2進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤進行記憶的。

絕對編碼器由機械位置確定編碼，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。

從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器，絕對值旋轉單圈絕對值編碼器，以轉動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對值編碼器。

增量型與絕對值型編碼器的主要區別在于：

①增量型編碼器是在機械軸旋轉時，每旋轉經過一個固定的角度間隔，交替輸出一組脈沖編碼。

②絕對值型編碼器則始終是基于機械軸當前所在的角度，持續輸出其旋轉位置編碼。

而單圈與多圈絕對值編碼器的區別，僅僅是在角度位置編碼輸出量程上的不同而已，前者的量程只有一圈，而后者可以做到多圈旋轉位置測量。

不過，這并不意味著在位置測量應用中就一定要使用絕對值編碼器，也不是說在進行長距離位置檢測時就必須使用多圈絕對值編碼器。

事實上，對于很多傳動和運控設備應用來說，即使是使用增量型編碼器或者單圈絕對值編碼器，也一樣是可以實現所謂的多圈位置檢測和記錄功能的。

這里就非常有必要先來討論一下編碼器的測量應用場景了。

絕對編碼器應用場合

紡織機械、灌溉機械、造紙印刷、水利閘門、機器人及機械手臂、港口起重機械、鋼鐵冶金設備、重型機械設備、精密測量設備、機床、食品機械。

若沒有特殊要求，在測量物料進給距離時，就沒有必要采用絕對值反饋，充其量為了提升測量精度，可以使用單圈絕對值編碼器。

而如果要實現對物體的位置測量，就非常有必要考慮使用多圈絕對值型編碼器了，因為這將涉及到反饋編碼一性的問題。

反饋編碼的一性，指的是編碼器在一個特定的旋轉周期范圍內不會出現重復的信號輸出，每個角度的位置編碼都是無二的。

增量型編碼器在旋轉時總是在重復著相同的脈沖編碼（例如：正交A/B相增量型編碼器的輸出，永遠都是A/B相0/1的編碼），所以其信號輸出是不具備一性的，單圈絕對值編碼器，可以在機械軸旋轉一圈范圍內，做到位置信號輸出的一性；

而多圈絕對值編碼器則可以實現在其多圈旋轉范圍內不出現重復的位置信號輸出。

無論是哪種絕對值編碼器，只要測量行程超出其圈數范圍，就一定會在旋轉過程中，以量程圈數為周期不斷輸出重復的位置編碼。

因此，盡管都能夠完成長距離位置測量任務，但在選用不同類型編碼器時，設備應用體驗卻大不相同。

使用增量型編碼器或者單圈絕對值編碼器，的確可以實現多圈位置檢測和記錄功能，但卻是需要依賴于設備系統的正常運行才能夠順利完成的：

在使用增量型編碼器進行位置測量時，需要設備的信號輸入系統，基于編碼器側反饋的連續重復脈沖，進行位置計數；

當使用單圈絕對值型編碼器處理多圈位置應用時，同樣需要設備系統，在獲取反饋位置編碼的同時，對旋轉圈數進行累加計算；

這樣一來，設備運行時各種可能發生的意外狀況，如：控制程序運行異常、系統與編碼器之間電氣連接的斷開、設備故障或斷電停機、信號線路干擾...等，都將造成檢測運算中位置計數和圈數累加的錯誤或清零，從而相當于中斷了位置測量的進程。

因此，一旦出現上述這些情況，就必須在系統恢復時，對編碼器所在的位置軸，進行原點校準的初始化操作，這無疑延長了設備的停機時間。

而如果使用絕對值編碼器（包括單圈/多圈）進行位置測量，只要其目標量程（即測量行程）在編碼器圈數范圍內，設備系統就可以無需進行任何位置計數和圈數累加方面的算法處理，直接引用編碼器輸出的反饋數據。

換句話說，位置測量將僅取決于編碼器的反饋輸出，而與電氣控制系統無關，無論出現上述哪種電氣系統方面的意外故障，都不會因中斷檢測運算進程，而影響最終位置測量結果。這將幫助用戶省去設備恢復運行時那些復雜的原點校準初始化操作，從而縮短設備的停機時間，提升產線的總體運營效率。