增量编码器的分辨率、倍频是如何细分的?
增量编码器的代码由多个光栅划线构成,通过2个(或者4个,后述的4个光眼的)光眼读取a、b信号,根据得分的密度来读取该增量编码器的分辨率即读取表示增量编码器分辨率的参数是PPR,也就是每转的脉冲数,例如每转360行,a、b每转360脉冲输出,分辨率参数为360PPR。
那么,该编码器可分辨率的zui小角度变化量是多少度呢? 一次吗?今天编码器厂家无锡华尔圣来讲解下。
增量编码器的A/B输出的波形一般输出具有陡峭上升沿和陡峭下降沿的方波信号、缓慢上升和下降、波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号,a和b的相位相差1/4T周期90度,
方波信号在相位角0度、相位角90度、相位角180度、相位角270度这4处有上升沿和下降沿,因此实际上能够以1/4T周期判断角度变化,这样,1/4T周期成为zui小测量步长距离,它们的上升沿和下降沿0为低,1为高,A/B两相在一个周期内的变化为00、01、11、10。 这个判断不仅可以判断4倍频,还可以判断旋转方向。
那么,方波信号的zui小分辨率=360度/(4xPPR )。
上一个问题:方波A/B输出360PPR的增量编码器,zui小分辨率=0.25度。
严格来说方波zui高只能倍频4次,但可以通过时差法进行详细划分,这基本上在增量编码器中不被推荐。 更高的分频是增量脉冲信号用SIN/COS类正余弦的信号进行,后续的电路读取波形的相位变化,用模数转换电路进行细分,从而达到5倍、10倍、20倍、甚至100倍以上,分频后成为方波(分频倍数实际上是有限制的。 首先,模数转换存在时间响应问题。 模数转换的速度和分辨率的精度是矛盾的。 不能无限细分。 分太细了,响应和精度有问题。 其次,原编码器的刻线精度、输出的类正余弦信号本身的一致性、波形的完整性是有限的,分的精细度,只有使原码盘的误差更加明显,才会造成误差。 细分容易,但制作困难,一方面依赖于原始码盘的刻线精度和输出波形的完整程度,另一方面依赖于细分电路的响应速度和分辨率精度。 例如,德国海德汉工业用编码器的zui佳细分为20倍,是推荐更高细分的高精度角度编码器,但转速较低。一个增量编码器细分后输出A/B/Z方波的,也可以再次倍频4次,但要注意细分对编码器的转速有要求,一般来说很低。 另外,原始代码的得分线精度不高、波形不完整、电路本身的限制被细分等,细分后波形可能会发生较大的失真、大小可能会发生步进、步进,因此选型和使用时需要注意。
上一个问题:正余弦A/B输出360PPR的增量编码器的zui小分辨率可能为0.01度(25倍分频,保证了原来的代码盘的精度的情况下)。
一些增量编码器的原始刻线为2048线(2的11次方,11 ),通过细分16倍(4)得到15PPR,再次进行4倍频(2),可以得到17(Bit )的分辨率。 这就是部分日系编码器的17高位编码器的获取。 这一般是“bit”。 这种日系编码器即使变为高速,内部也须通过尚未细分的下位信号进行输出处理。 否则无法跟上响应,所以请不要被那个“17位”所迷惑。
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