比特為單位的編碼器分辨率是什么？旋轉(zhuǎn)編碼器的精度和分辨率的影響因素！

絕對(duì)值編碼器分辨率——無論是旋轉(zhuǎn)的還是線性的——通過為編碼器上的每個(gè)位置分配一個(gè)唯一的值來跟蹤軸的位置，因此無論被測(cè)量的軸位于何處，都可以確定其確切位置。而且由于每個(gè)位置都是唯一標(biāo)識(shí)的，即使編碼器已斷電并重新啟動(dòng)，這一點(diǎn)也適用 - 無需在通電時(shí)重新定位編碼器以確定其位置。

對(duì)于大多數(shù)絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器，分辨率以位或二進(jìn)制字的形式定義。編碼器盤的圓周上有同心磁道（以及相應(yīng)數(shù)量的傳感器——每個(gè)磁道一個(gè)），每個(gè)磁道代表一位分辨率。

要將編碼器分辨率位數(shù)轉(zhuǎn)換為編碼器在軸每轉(zhuǎn)一圈時(shí)可以檢測(cè)到的位置數(shù)，只需將數(shù)字2提高到位數(shù)的冪即可。例如，一個(gè) 8 位編碼器將能夠測(cè)量每轉(zhuǎn)軸的 256 個(gè)位置 (2的8次冪 )，而一個(gè)16位編碼器將能夠測(cè)量每轉(zhuǎn) 65,536 個(gè)位置 (2的16次冪 )。

編碼器分辨率位

編碼器分辨率是指磁盤上的每個(gè)同心磁道代表一位分辨率。請(qǐng)注意，從磁盤內(nèi)部開始的每個(gè)磁道的明暗帶數(shù)量是前一個(gè)磁道的兩倍。此處顯示的編碼器有 4 個(gè)磁道，因此具有 4 位分辨率，編碼器每次旋轉(zhuǎn)可以測(cè)量 16 個(gè)位置 (2的4次冪 )。

但是，根據(jù)編碼器分辨率，在測(cè)量期間旋轉(zhuǎn)不止一圈怎么辦？如上所述的基本類型的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器被稱為單圈編碼器，它使用一個(gè)碼盤。雖然單圈編碼器可以在編碼器一圈內(nèi)跟蹤軸的位置，但位置值在每一圈中重復(fù)，并且編碼器無法確定已經(jīng)完成了多少圈。因此，諸如卷繞和輸送等應(yīng)用（在單一方向上連續(xù)移動(dòng)）或在改變方向之前需要非常長(zhǎng)的行程的應(yīng)用，通常會(huì)超過編碼器的一圈，因此失去跟蹤絕對(duì)位置的能力。

另一種類型的絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器 - 稱為多圈編碼器 - 不僅可以跟蹤一圈內(nèi)的位置，還可以跟蹤編碼器的轉(zhuǎn)數(shù)，典型設(shè)計(jì)方案高達(dá)4096 圈。多圈編碼器有多種變體，包括使用通過齒輪連接的多個(gè)磁盤的那些以及使用電子計(jì)數(shù)器跟蹤圈數(shù)的那些。對(duì)于使用多個(gè)齒輪盤的編碼器，編碼器的總分辨率是所有盤的分辨率之和。因此，具有 10 位分辨率的主磁盤和具有 8 位輸出的輔助磁盤的多圈編碼器將具有 18 位的總分辨率，并且能夠測(cè)量 262,144 個(gè)唯一位置值 (2的18次冪)。

影響旋轉(zhuǎn)編碼器的精度和分辨率的因素：

“精度”和分辨率是衡量旋轉(zhuǎn)編碼器質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。大家都知道，描述物理量的準(zhǔn)確程度可以用“精度”表達(dá)，精度反應(yīng)的是測(cè)量值與真實(shí)值之間的誤差，而“分辨率”是用來描述刻度劃分的，其反應(yīng)的是數(shù)值讀取過程中所能讀取的小變化值。在編碼器領(lǐng)域，“分辨率”除了與刻線數(shù)有關(guān)外，還會(huì)隨著電氣信號(hào)的改變而改變，它是可調(diào)可控的，它可以隨著對(duì)信號(hào)的細(xì)分而改變，細(xì)分倍數(shù)越高，分辨率越小，但是細(xì)分倍數(shù)越高，引入加大的誤差就越大。而精度，更多的偏向于機(jī)械方面，一個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)完成的那一刻，它的精度基本已經(jīng)固定（有些高精度的產(chǎn)品可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)葋硖岣邷y(cè)量精度），這個(gè)數(shù)值是通過檢測(cè)出來的，它與產(chǎn)品的加工工藝，材料等多方面因素息息相關(guān)，我們難以通過計(jì)算來得出一個(gè)具體的數(shù)值作為精度的依據(jù)，大多只能在實(shí)際使用的過程當(dāng)中判斷出精度的準(zhǔn)確與否。

旋轉(zhuǎn)編碼器的線數(shù)和測(cè)量單位確定以后，精度受到這些刻線或者測(cè)量單位的寬度和間距的影響，不一致的寬度或者間距會(huì)導(dǎo)致脈沖的誤差。同時(shí)，一些外部因素同樣會(huì)影響旋轉(zhuǎn)編碼器的精度。

旋轉(zhuǎn)編碼器
旋轉(zhuǎn)編碼器的精度主要取決以下幾方面：
1、徑向光柵的方向偏差
2、刻線碼盤相對(duì)軸承的偏心
3、軸承徑向偏差
4、與聯(lián)軸器的連接所造成的誤差

對(duì)于伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器來說，分辨率和精度之間的關(guān)系非?；靵y。精度主要取決于編碼器的制造工藝，通過細(xì)分可以提高分辨率，但分辨率高并不意味著編碼器就能達(dá)到高精度。

對(duì)于增量式編碼器來說，由于溫度引起的刻線和安裝表面的擴(kuò)張同樣會(huì)影響編碼器的精度。均勻?qū)挾群蜏y(cè)量間隙是影響增量式編碼器精度的關(guān)鍵因素。

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器的分辨率主要依賴于其編碼器的刻線數(shù)（增量式編碼器）或者使用編碼器碼盤模式。一般來說，分辨率是一個(gè)固定值，一旦編碼器被制造出來就沒辦法再增加刻線數(shù)或者編碼。但是增量式編碼器可以通過信號(hào)細(xì)分來增加分辨率，例如，方波增量編碼器（HTL/TTL）輸出增量方波信號(hào)，通過每次活動(dòng)記錄分析每個(gè)增量通道（信號(hào)A）的上升沿和下降沿，可以有效提高兩倍的編碼器分辨率。這樣當(dāng)我們記錄兩個(gè)通道（信號(hào)A和B）的上升沿和下降沿時(shí)，我們可以提高四倍的編碼器分辨率（4倍頻）對(duì)于采用sin/cos信號(hào)的編碼器，相對(duì)于方波信號(hào)，我們可以通過θ來對(duì)電信號(hào)進(jìn)行細(xì)分以提供更多更高的分辨率。