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发表人：qingjiao |
发表时间：2005/10/20 1:47:00 |
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| 本栏论题： |
请教：增量型编码器与绝对型编码器有什么区别？ [28705] |
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以下是关于《请教：增量型编码器与绝对型编码器有什么区别？》论题的回复（共47篇，分4页显示） |
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回复：请教：增量型编码器与绝对型编码器有什么区别？
如何区分增量型编码器与绝对型编码器??
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回复：请教
我想用增量编码器实现电机同步只用A相不用B ，Z ，相可以么？我用PLC控制的。谢谢
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回复：增量型没有记忆功能，绝对型有记忆功能
增量型没有记忆功能，绝对型有记忆功能。
增量型输出线仅有A、B、Z。绝对型根据内部的刻线多，输出线多。
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回复：绝对型编码器如何记忆第2、3。。。圈的位置呢？
用绝对型记忆一个圈的范围，是好理解的，但是，绝对型编码器如何记忆第2、3。。。圈的位置呢？
每旋转一圈，不是回到原来第一圈的位置上了吗？
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回复：绝对型旋转编码器分为单圈和多圈绝对型编码器
绝对型编码器分为单圈和多圈绝对型编码器
旋转单圈绝对型编码器，转动中，测量光码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对型编码器。
多圈绝对型编码器用于测量旋转超过360度范围。运用钟表齿轮机械的原理，内部有多组码盘，一般两组，单圈用的中心码盘和圈数码盘，他们之间靠齿轮连接，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘，在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，这样就扩大了编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈绝对型编码器，多圈编码器优点是测量范围大，每个位置（包括超过360度）编码唯一不重复，而无需记忆。
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回复：高人！
看到你讲的简直是受益匪浅。终于明白了多圈的意思了。
另外再请教一个问题：串行输出的绝对式型号如何检查正确性？用什么方式测试？
谢谢！！
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回复：绝对式编码器特点和应用
绝对式编码器特点和应用
作者：姜燕平
摘要：本文简要介绍日本多摩川绝对式编码器应用特点和接口方法，其中重点介绍产品通信协议和硬件接口电路以及专用的接收芯片AU5561应用方法。
概念
日本多摩川是旋转编码器的专业生产厂家，主要生产增量式和绝对式编码器。增量式是编码器轴每转过一个单位，编码器就输出一个脉冲，故称之为增量式，英文叫做Increamental；绝对式编码器则是以某一点为参考原点，数据线始终输出编码器轴的当前位置偏离原点的数据信息，是称绝对式，英文叫做Absoulute。比如，一款10位BCD码输出的编码器
分辨率为360C/T，那么每个单位对应1°，如果轴偏离原点一个单位，也就是处在1°的位置，那么输出00 0000 0001， 如果偏离50°，也就是在50°的位置， 那么输出就是00 0101 0000。绝对式编码器总是输出当前位置信息。
分类
多摩川绝对式编码器型号齐全，从输出信号的编码方式来分类的话， 有BCD码、GRAY码和纯2进制码（PB）输出；从输出方式来划分的话并行输出和串行输出；从分辨率来划分的话有从8位到33位不等。用户可以根据自己的需要进行选择。
输出电路接口
对于分辨率不是很高的绝对式编码器来讲，一般适合采用并行输出，这样接口电路简单，而且通信速率高。采用并行输出的编码器输出回路主要有集电极开路（如图1所示）和射极跟随（如图2示）两种方式。集电极开路输出模式用户端需要加接上拉电阻，如图1中虚线所示；射极跟随模式下，则应加下拉电阻，如图2中虚线所示。
输出数据线对应从1、2、2²…2ⁿ的数据位，用户只需从数据线直接读取编码器数据即可。
并行输出因为占用的数据线太多只被低分辨率的编码器采用，而高精度的编码器多不采用并行输出，而一般采用串行输出，以节省输出线。多摩川提供专用串并行转换芯片，用户可依照通信协议对其进行编程，将串行输出的编码器数据转换为并行输出，用户从转换芯片的输出端读取编码器位置数据。
多摩川公司的转换芯片有AU5561和AU5688两款， 可以支持所有多摩川生产的串行输出的绝对式编码器的解码。
图3所示是编码器和AU5561转换芯片之间的接口电路，串行输出的绝对式编码器内部多采用ADM485或类似芯片作为输出，因此在用户端的解码板上需要采用和ADM485兼容的芯片，作为与转换芯片的中间接口电路。图4是整个的系统接口电路图，从图中可以看出，芯片共可输出40位，用户可以根据自己的CPU选择通讯模式， 16位、32位单片机或DSP模式。用户可以从用户数据总线上读取编码器数据。该芯片可以作为TS5647、TS5648、TS5667、TS5668、TS5669等型号的编码器转换用。采用该电路， 波特率为2.5MB/S。比较适合在高速实时控制场合使用。
图5所示是另一款转换芯片AU5688转换芯片的时针电路，R1为1MΩ，C1、C2为10PF，晶振频率8M。
该型编码器采用26LS31芯片作为输出级，因此在用户端的解码板上需要采用和26LS31对应的芯片，比如26LS32作为与转换芯片的中间接口电路。芯片共可输出16位数据线，低12位是单回转，高4位是多回转。 用户可以从用户数据总线上读取编码器数据。采用该电路，波特率为2.5MB/S。比较适合在高速实时控制场合使用。
图6是TS5643N50等编码器和转换芯片之间的接口电路。用户可以通过自己的CPU等控制器下发请求信号，编码器的输出数据通过26LS32送解码芯片转换后再经过AU5688转换为并行输出的数据，供用户读取。
图6
图7是TS5643N353等编码器和转换芯片之间的接口电路。编码器信号的进出都经过AU5688芯片，输出数据都是16位， 12位单回转，4位多回转。
绝对式编码器应用特点
旋转增量式编码器转动时输出脉冲，通过CPU计数来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，否则计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有报错后才能知道。
比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到传动马达响声，这就是CPU在找参考零点，然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道马达位置，什么时候就去读取它的位置， 不需要象增量式编码器那样去计算。甚至编码器带有备用电池这样，断电后编码器也能记忆断电前的位置信息，大大的提高了使用绝对式编码器的安全性和可靠性。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。其中最主要的就是应用在高精度的数控机床和伺服系统里面。
目前，多摩川已经推出最高达到36位的绝对式编码器，其中单回转20位，多回转16位。最大响应频率可以达到52MHZ。可以真正实现高速高精度实时控制。
此外，在有些大功率的伺服马达上，由于初始化时用普通增量式编码器测位置误差较大，所以适合用绝对值加增量式编码器找磁极位置，这样可以大大的提高其输出力矩，目前多摩川也已经推出混合式编码器。
其增量式输出A、B、Z三相，绝对植输出24位，11单回转， 13位多回转，能极大的提高伺服马达初始化时的定位精度。
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回复：利用Z相
利用Z相计数，记录在停电能保护的数据区
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增量型编码器(旋转型) 由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高
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德国MEYLE编码器介绍：
从接近开关、光电开关到旋转编码器：
工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用。可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了：
信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；
柔性化：定位可以在控制室柔性调整；
现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个μ到几十几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。
多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。
经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。
如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。
从增量式编码器到绝对式编码器：
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。
比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。
绝对型旋转光电编码器，因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆，已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。
绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保连接很好，对于较复杂工况还要隔离，连接电缆芯数多，由此带来诸多不便和降低可靠性，因此，绝对编码器在多位数输出型，一般均选用串行输出或总线型输出，德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI（同步串行输出）。
从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器：
旋转单圈绝对式编码器，以转动中测量光码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对式编码器。
如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对式编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。
多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。
绝对型旋转编码器的机械安装使用：
绝对型旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。
高速端安装：安装于动力马达转轴端（或齿轮连接），此方法优点是分辨率高，由于多圈编码器有４０９６圈，马达转动圈数在此量程范围内，可充分用足量程而提高分辨率，缺点是运动物体通过减速齿轮后，来回程有齿轮间隙误差，一般用于单向高精度控制定位，例如轧钢的辊缝控制。另外编码器直接安装于高速端，马达抖动须较小，不然易损坏编码器。
低速端安装：安装于减速齿轮后，如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端，此方法已无齿轮来回程间隙，测量较直接，精度较高，此方法一般测量长距离定位，例如各种提升设备，送料小车定位等。
辅助机械安装：
常用的有齿轮齿条、链条皮带、摩擦转轮、收绳机械等。
了解更详细信息联系：
上海德事机电控制系统有限公司
联系人：王超
电话：02759201185转86
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