哈喽小伙伴们 ,今天给大家科普一个小知识。在日常生活中我们或多或少的都会接触到绝对值编码器_什么是绝对值编码器方面的一些说法,有的小伙伴还不是很了解,今天就给大家详细的介绍一下关于绝对值编码器_什么是绝对值编码器的相关内容。
绝对编码器(什么是绝对编码器)
什么是绝对值编码器,它和增量编码器有什么区别?
(相关资料图)
位置传感器可用作绝对或增量装置。本文讨论了这两种技术(绝对式编码器和增量式编码器)的主要区别,并总结了可用的设备。
增量式编码器
增量设备只提供位置变化信息,所以实际位置在启动时是未知的。每次转弯都需要确定设备的零位,这可在零变化程序中检测到。
增量设备产生正弦/余弦信号,其周期等于编码器标尺的间距。对于干涉光学编码器,标尺间距通常小至20微米。sin/cos信号可以不经处理直接输出,但更常见的是通过插值产生分辨率低至纳米级的数字正交信号。
对于具有增量位置反馈的无刷电机的换向,电机需要三个霍尔传感器来提供粗略的绝对位置信息,以便初步对准磁场。通过执行算法来调整转子和定子磁场,可以消除对霍尔的需求。这需要在启动时移动,这有时是不切实际的,尤其是对于垂直运动轴。
增量式传感器通常体积小,精度高,性价比高。它们以最小的延迟提供几乎即时的位置信息。如下图所示,集成式步进电机集成了1000线增量编码器,可以防止步进电机在运行过程中失步,实现运行速度和当前实际位置的实时反馈。
单回路绝对编码器
单圈绝对装置提供一圈或线性行程范围内的实际物理位置。电机无刷换向不需要调零,只有当运动范围超过一圈时,旋转应用才需要调零。消除调零是一个主要优势,因为在机器的整个生命周期中,调零可能会损失大量生产时间。
典型的单圈绝对器件产生周期等于一周的正弦/余弦信号。虽然这提供了绝对信息,但与增量编码器产生的数千个正弦/余弦周期相比,分辨率有限。更常见的情况是,绝对设备在标尺上有两条轨迹——一条用于绝对位置的低分辨率轨迹和一条高分辨率增量轨迹。通常使用BiSS-C或SSI串行输出将两个轨道的数据合并在一起(参见TN-1057)。
单回路绝对传感器通常比增量式设备更大、更贵。多道数据处理和串行传输会增加位置读取的延迟。
多圈绝对
多圈绝对装置在多圈旋转后仍能提供绝对位置,不用时归零。多回转装置包括内部传动装置,这是更大和最昂贵的解决方案。主接口是BiSS-C或SSI。对于某些设备,位置读取的延迟可能是一个问题。关于多圈绝对值问题的更多信息,请参考:什么是多圈绝对值编码器?
伪绝对值编码器
另一种实现方法是使用具有多个位置编码索引的索引跟踪的增量跟踪。每对索引都由递增轨迹上看到的唯一行数分隔。启动时,必须引起运动,以便检测两个索引。在此过程中,将计算增量磁道上的行数。使用查找表来确定绝对位置。保留了增量装置的小尺寸和成本效益,但是缺点是在确定绝对位置之前需要移动它。
编码器速度
增量编码器的响应限于特定的更大输入信号频率。扫描速度提高了输入频率和分辨率。因此,增量式编码器的更高速度必须随着分辨率的提高而降低。绝对编码器通常适应高速度和高分辨率,因为位置是根据需要而不是连续地确定的。
编码器抖动
抖动的根本原因是各种类型的电子噪声(Shot,Johnson,Pink)。Noise是一种宽带增量编码器,它通过对sin/cos信号进行滤波来降低带宽。更大速度降低。在绝对编码器中,抖动是通过使用样本位置信息与每个样本相关联的不确定性。虽然可以进行一些数字滤波,但无法有效限制带宽。对于需要非常稳定的位置的高精度应用,增量式编码器可以提供卓越的性能。
编码器技术
光学-内在增量的绝对形式的光学编码器可以包含类似于条形码的唯一编码标度。位数决定了唯一代码的数量,从而决定了更大长度或周长。捕获微型摄像机代码,通过后续处理确定绝对位置。该技术的延迟时间增加。
磁-磁编码器也有内在的增量,因为它可以检测多极对轨道磁场的变化。第二唯一编码轨道类似地用于提供绝对位置信息。
像光学编码器一样,电容式编码器本质上是增量式的。基于表面波材料调制改变电容,绝对实现需要两条调制轨迹。
旋转变压器-旋转变压器是一种基于电磁感应原理的绕组装置。其固有的绝对特性产生周期等于一周的正弦/余弦信号。“多速”旋变器每转产生更多周期以提高分辨率,但该设备不再是绝对的。更复杂的版本包括单速绝对缠绕和附加多速缠绕。已经庞大而沉重的解析器实现进一步增加了它的大小和重量。
IncOderIncOder基于与旋变器相同的感应原理,但使用PCB走线而不是物理绕组。本质上绝对的,incoder技术可以从多个轨道提供高分辨率,而不增加与解析器相关的尺寸和重量。
目前步进电机控制已经有成熟的多匝绝对值控制解决方案,如下图所示的多匝绝对值闭环一体化步进电机,其内部集成了一个16位多匝绝对值编码器,在保证高分辨率的同时,具有体积小、信号传输实时性高的特点。