旋转编码器是经过验证且广泛使用的解决方案，用于测量旋转轴的速度、行进方向和位置。有几种不同的类型，但两种主流的是绝对值编码器和增量编码器。这些是如何工作的？有什么不同？哪一种更适合您的应用？艾迪科电子在本篇文章为您讲解。
编码器工作原理
顾名思义，绝对值编码器直接输出您正在测量的轴的准确位置。每个旋转点都有一个唯一的位置信息（值）或数据字，编码在随轴旋转的磁盘上。磁盘上唯一代码的数量决定了可以表示的位置精度。使用光学传感器、电容传感器或磁传感器，编码器在通电后立即读取代码并产生有效输出。无需设置参考点或旋转轴让传感器定位，即使暂时断电也可以跟踪位置。
图 1：绝对编码器盘在每个位置都有一个唯一代码，因此您可以立即启用输出以确定编码器分辨率。
编码器分辨率以位表示，对应于每转的唯一数据字数。绝对值编码器有单圈型和多圈型两种，单圈的情况下，提供轴每转一圈重复的360°旋转的位置数据。在多圈的情况下，编码器有一个旋转计数器，它不仅可以输出轴位置，还可以输出旋转速度。
考虑一个增量编码器。它通过响应轴的旋转产生脉冲来工作。输出通常是两个相差 90° 的方波，需要额外的电路来跟踪和计数这些脉冲。
图 2：增量编码器产生具有 90° 相位差的脉冲波形。
增量编码器的分辨率以每转脉冲数 (PPR) 表示。这对应于来自任何方波输出的高脉冲数。
如果您仔细查看图 2，您可以看到只有四种不同的输出状态重复。出于这个原因，增量编码器需要参考已知的固定位置来提供有意义的定位信息。这个“起始”位置是编码器索引脉冲。然后通过跟踪从索引脉冲旋转期间的相对增量变化来计算轴的绝对位置。每次编码器上电或断电后都需要这个参考过程，因此必须先旋转轴才能定位。这个过程比重新定位绝对编码器需要更长的时间，后者不需要初始旋转。
绝对值与增量：选择标准
绝对值编码器通常更昂贵，因为它们比增量类型更复杂。虽然价格差异正在缩小，但增量编码器通常适用于对速度、方向和相对位置的简单监控。另一方面，绝对值编码器可能是更好的选择。
绝对值编码器的最大优势在于轴的位置保持不变，因此可以立即获得位置数据，而无需等待归位或校准序列完成。这使您可以快速启动系统或从电源故障中恢复，即使在编码器关闭时轴位置发生变化。
选择绝对编码器的另一个原因是，如果您需要在启动时立即获得位置信息，然后再激活或操作该机制。在这种情况下，从起始位置向错误方向旋转轴可能会损坏设备或对用户造成危险。
此外，绝对编码器实时提供真实位置，允许数字系统通过中央通信总线轮询编码器，以最小延迟获得位置。使用增量编码器，更难跟踪位置。使用正交解码跟踪所有脉冲通常需要一个外部电路。这会增加主机系统开销，尤其是在您需要监控多个编码器时。
图 3：绝对值编码器为和弦轮上对应于指定分辨率的每个位置生成一个唯一的数字“字”。
另一个优点是绝对值编码器可以降低系统对电噪声的敏感度。与脉冲计数增量编码器不同，绝对值编码器允许系统通过从二进制输出读取错误校验码或通过串行总线以数字方式执行此操作来计算位置。
在同一系统中组合多个绝对值编码器也比使用增量编码器更容易。典型的例子是工厂自动化和多轴机器人。监控多个增量编码器的输出可能很复杂，并且可能需要强大的处理能力，但来自单个绝对编码器的读数更好，特别是如果它们可以连接到中央通信总线。容易完成。
当绝对值编码器有优势时
到目前为止，您应该了解绝对值编码器和增量编码器之间的主要区别。考虑一些通常使用绝对值编码器的应用领域。
其中，在机器人领域呈现快速扩张。渗透到多个领域，从远程手术等医疗应用（需要大量准确的位置信息来监测和控制手术机器人手臂）到自动化装配、焊接和喷涂等工业用例。展望未来，家庭支持机器人的未来尤其令人期待。这将受益于绝对编码器提供的速度和易用性。
随着行业继续追求数字转换以及增量编码器和绝对值编码器之间的价格差距缩小，绝对编码器的应用将几乎无穷无尽。消费设备市场也有很多机会。无论是用于机械控制，如自动门、相机云台、空调设备的智能控制、工厂自动化、车辆的电气子系统，绝对编码器的高性能和对设备设计人员的预算越来越友好。它正在成为一种选择。
针对位置反馈的工程师选择
绝对值和增量编码器在性能、价格和用户体验方面的差异使得为您的新产品设计选择正确的编码器类型至关重要。随着价格差异的缩小和技术的不断变化，绝对值编码器相对于增量编码器的优势将成为越来越多领域设计人员在考虑位置反馈能力时的首选。
艾迪科编码器厂家，20年编码器生产研发经验，是集编码器研发、生产、销售与一体的“专、精、特、新”中小企业，公司目前供应：绝对值编码器、旋转编码器、光电编码器、增量编码器、以太网编码器、刀架编码器、齿轮感应式编码器、中空编码器、伺服电机编码器和拉线编码器。欢迎广大客户致电400客服专线：400-0631-226，洽谈合作。
