角運動和直線運動的檢測是控制電子工廠機器的關(guān)鍵功能。這些機器中的微型計算機通常需要有關(guān)軸或輪軸的位置、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度的信息,這些信息需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。光學編碼器是用于測量角度或線性位置的機電設(shè)備。用于角度檢測的編碼器通常稱為旋轉(zhuǎn)編碼器或軸編碼器。這些越來越多地用于消費和工業(yè)設(shè)備的大量工作。原則上,旋轉(zhuǎn)編碼器或軸編碼器可以是絕對式或增量式。絕對值編碼器在電源時提供位置信息丟失,而在需要速度和方向信息的地方使用增量式編碼器。兩者都可以用于角位移和線性位移,但它們的操作方式不同。讓我們詳細了解一下絕對值編碼器和增量式編碼器的區(qū)別、優(yōu)缺點相比較、哪個好?
什么是絕對值編碼器?絕對值編碼器的每個軸位置都有一個唯一的代碼,代表編碼器的絕對位置。它直接提供代表絕對位移的數(shù)字輸出。系統(tǒng)啟動后立即測量實際位置值。因此,絕對值編碼器不需要計數(shù)器,因為測量值直接從刻度圖案中得出。直接提供與位置對應(yīng)的數(shù)字量輸出。每個位位置均通過專用 LED 對單獨編碼。每個代碼代表軸在其旋轉(zhuǎn)過程中的絕對角位置。絕對式編碼器的圓盤采用一次一位變化的格雷碼,減少了編碼器通信錯誤。它們可以分為單圈和多圈編碼器。
什么是增量式編碼器?增量式編碼器是一種機電設(shè)備將軸的角位置轉(zhuǎn)換為數(shù)字或脈沖信號。它每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定數(shù)量的脈沖,為與轉(zhuǎn)數(shù)對應(yīng)的每個增量提供一個脈沖。它可以測量位置的變化,而不是絕對位置。因此,它不能指定相對于已知參考的位置。產(chǎn)生的脈沖數(shù)與軸的角位置成正比。增量式編碼器用于需要速度或速度和方向信息的應(yīng)用。每次打開或重置設(shè)備時,它都會從零開始計數(shù),并且每次軸移動時都會生成一個輸出信號。增量式編碼器的類型可以進一步細分為正交編碼器和轉(zhuǎn)速計。
兩者都是機電設(shè)備,用于測量軸的角度或線性位置并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字或脈沖信號。絕對式編碼器的每個軸位置都有一個唯一的代碼,代表編碼器的絕對位置,而增量式編碼器在軸旋轉(zhuǎn)一定角度時產(chǎn)生一個輸出信號,產(chǎn)生的脈沖數(shù)與軸的角位置成正比軸。增量式編碼器可以測量位置的變化,而不是絕對位置。
絕對值編碼器由安裝在軸上的二進制編碼盤組成,使其隨軸旋轉(zhuǎn)。由于有多個輸出通道,每個軸的角位置都由其自己的唯一代碼描述。通道數(shù)量隨著所需分辨率的增加而增加。與增量式編碼器不同,它不是計數(shù)裝置,斷電時不會丟失位置信息。另一方面,增量式編碼器為軸的角位置的給定增量提供輸出信號,該角位置是通過對相對于參考點的輸出脈沖進行計數(shù)來確定的。
編碼器盤的代碼矩陣更復雜,并且由于需要更多的光傳感器,絕對值編碼器的成本通常是增量式編碼器的兩倍。分辨率受編碼盤上軌道數(shù)量的限制,因此在不添加更多軌道的情況下獲得更精細的分辨率變得更加昂貴。相反,增量式編碼器比絕對值編碼器復雜,因此通常更便宜。
絕對值編碼器可以提供更好的性能、準確的結(jié)果和更低的總體成本。由于它能夠提供絕對角度讀數(shù),即使錯過一個讀數(shù),也不會影響下一個讀數(shù)。特定讀數(shù)不依賴于先前讀數(shù)的準確性。另一方面,增量式編碼器需要在設(shè)備的整個操作過程中通電。每次斷電時,讀數(shù)必須重新初始化,否則系統(tǒng)會顯示錯誤。這會降低系統(tǒng)性能。絕對值編碼器在斷電時不會丟失位置信息。
簡而言之,增量式編碼器在設(shè)備的整個運行過程中都需要供電。在電源故障的情況下,讀數(shù)必須重新初始化,否則系統(tǒng)會引入錯誤。相反,絕對值編碼器僅在讀取讀數(shù)時才需要電源,并且由于其提供絕對角度讀數(shù)的能力,特定讀數(shù)與先前讀數(shù)的精度無關(guān)。然而,絕對值編碼器中的盤的編碼矩陣更復雜,因此通常成本是增量式編碼器的兩倍,而增量式編碼器復雜度較低,因此成本更便宜。
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