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絕對值編碼器的工作原理及單圈和多圈的區(qū)別?

更新時(shí)間:2023-12-22點(diǎn)擊次數(shù):803

工作原理

      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,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2進(jìn)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的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

      絕對編碼器由機(jī)械位置確定編碼,它無需記憶,無需找參考點(diǎn),而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

器件區(qū)別

      單圈絕對值編碼器和多圈絕對值編碼器是兩種常見的位置編碼器,它們用于將輸入的位置信息編碼為向量表示。它們的工作原理有一些區(qū)別。

      單圈絕對值編碼器(Single-Turn Absolute Value Encoder):

      單圈絕對值編碼器使用一個標(biāo)度化的角度值來表示特定位置。通常,它將一個固定范圍的位置映射到一個連續(xù)的值域。絕對值旋轉(zhuǎn)單圈絕對值編碼器,以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合絕對編碼的原則,這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量,稱為單圈絕對值編碼器。例如,可以將位置從0~360度映射到0~1的連續(xù)范圍。這種編碼器的主要優(yōu)勢是簡單且易于實(shí)現(xiàn),但它只能表示單個圈的位置信息,無法區(qū)分多個相同角度的位置。

    多圈絕對值編碼器(Multi-Turn Absolute Value Encoder):

      多圈絕對值編碼器引入了額外的信息來表示多個圈數(shù)。它對輸入位置進(jìn)行多圈的求模操作,然后使用單圈絕對值編碼器來表示每個圈數(shù)內(nèi)的位置。測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,用到多圈絕對值編碼器,編碼器生產(chǎn)運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,以擴(kuò)大編碼器的測量范圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,每個位置編碼不重復(fù),而無需記憶。例如,可以使用一個二進(jìn)制的向量來表示圈數(shù),然后將當(dāng)前位置映射為0~1的值,并將二進(jìn)制圈數(shù)向量與該值連接起來。這樣能夠區(qū)分多個相同角度的位置,并提供更豐富的位置表示。

      多圈編碼器另一個優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大,使用往往富裕較多, 這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn), 將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,大大簡化了安裝調(diào)試難度。

      總結(jié)而言,單圈絕對值編碼器適用于僅需要表示單個圈數(shù)的位置信息,而多圈絕對值編碼器則適用于需要區(qū)分多個圈數(shù)的位置信息。選擇編碼器的關(guān)鍵在于對位置信息的要求,以及對模型的應(yīng)用場景的理解。


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