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絕對值編碼器精度跟分辨率有何關系

時間:2019-02-26 09:56     作者:上海穆圖電子科技

  今天,我們讓小編帶大家去了解一下什么是編碼器,測量精度的定義,增量編碼器的精度,增量編碼器的分辨率,絕對值編碼器精度跟分辨率有何關系通過SSI接口,數據輪詢的最大頻率如何確定等,希望對你們有所幫助。
 
 
  一、什么是編碼器
 
  編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者稱為碼盤,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是“1”還是“0”。
 
  按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將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。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。
 
  二、測量精度的定義
 
  大家知道,所有的測量都是對"真實"值的大致估計,也就是說測量的數值總是和"真實"值有一定的誤差,那么這樣一個誤差的大小就是通常所說的測量精度,它反映了測量儀器系統所能真實還原測量信號值的能力。
 
  三、增量編碼器的精度
 
  增量式光電編碼器的精度與分辨率完全無關,這是兩個不同的概念。精度是一種度量在所選定的分辨率范圍內,確定任一脈沖相對另一脈沖位置的能力。精度通常用角度、角分或角秒來表示。編碼器的精度與碼盤透光縫隙的加工質量、碼盤的機械旋轉情況的制造精度因素有關,也與安裝技術有關。
 
  四、增量編碼器的分辨率
 
  光電編碼器的分辨率是以編碼器軸轉動一周所產生的輸出信號基本周期數來表示的,即脈沖數/轉(PPR)。碼盤上的透光縫隙的數目就等于編碼器的分辨率,碼盤上刻的縫隙越多,編碼器的分辨率就越高。
 
  在工業電氣傳動中,根據不同的應用對象,可選擇分辨率通常在500-6000PPR的增量式光電編碼器,最高可以達到幾萬PPR。交流伺服電機控制系統中通常選用分辨率為2500PPR的編碼器。此外對光電轉換信號進行邏輯處理,可以得到2倍頻或4倍頻的脈沖信號,從而進一步提高分辨率。
 

 
  五、絕對值編碼器精度跟分辨率有何關系
 
  單圈絕對值編碼器的位數代表碼盤的碼道數,因為是用二進制的碼盤(格雷碼相同),所以他的精度就成了2的幾次方,比如12位,就是2的12次方也就是4096。
 
  編碼器的分辨率與精度并不一定相當,精度隨刻線、碼盤機械同心度、讀數響應速度、溫度特性等各種因數決定。如果一個編碼器是用刻線正弦波細分獲得高分辨率的,那它的精度并沒有提高,細分僅提高了分辨率。在細分前的刻線精度是多少,細分后的精度還是多少,所以有些高分辨率的編碼器的精度取決于之前是用多少線再細分的。
 
  六、通過SSI接口,數據輪詢的最大頻率如何確定
 
  通過SSI傳輸的當前位置數據,以下“最好的情況”和“最壞的情況”必須被考慮。
 
  位置數據的輸出取決于幾個參數,如:因子,轉換時間,數據格式等。因此,處理時間會有所不同。
 
  使用處理器系統您將“只能”獲得一個平均響應時間。如果你使用最高頻率500kHz輪詢SSI通道。即(脈沖時間2μs*26位+最低要求暫停時間40微秒)就是最短時間大約100μs。此后,該系統將需要另外的400-500μs的時間用于數據更新,因此在“最壞的情況”你可能得到三次同樣的結果(位置值)!只有使用速度快的多的DSP或ASIC你才能獲得更短的時間(因子為10),或使用應用于電機控制系統的附帶SIN/COSINE碼道的編碼器。

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