編碼器是工業(yè)自動化中的重要傳感器，用于測量位置和速度。在選擇編碼器時，一個關(guān)鍵的決策是確定使用增量信號還是絕對值信號。本文將探討這兩種信號類型的優(yōu)缺點以及如何根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇。
了解增量信號和絕對值信號
首先，讓我們了解一下增量信號和絕對值信號的基本概念：
增量信號：增量型編碼器通常輸出兩個信號通道，通常稱為A相和B相。這些信號相位差90度，用于測量旋轉(zhuǎn)的方向和速度。此外，還有一個Z相信號，用于確定零點位置。增量編碼器的輸出是脈沖，可以根據(jù)脈沖數(shù)量計算位置和速度。當(dāng)電源斷電后，增量編碼器無法保留位置信息，需要通過重新初始化來確定零點。
絕對值信號：絕對值型編碼器以多位數(shù)碼形式輸出位置信息，通常使用格雷碼或純二進(jìn)制碼。每個位置都有唯一的代碼，因此絕對編碼器可以立即提供精確的位置信息，即使在電源斷電后也能恢復(fù)位置。絕對編碼器通常分為單圈和多圈，單圈適用于位置范圍較小的應(yīng)用，而多圈可覆蓋更廣泛的范圍。
如何選擇：增量信號 vs. 絕對值信號
1. 停電時的移動問題
當(dāng)涉及到電源斷電后的位置保持時，絕對值編碼器具有明顯的優(yōu)勢。單圈的絕對值編碼器可以保留位置信息，使電機(jī)在斷電后可以繼續(xù)移動半圈。對于多圈絕對值編碼器，它們可以保留更多圈的位置信息，允許在斷電后移動更大的范圍，例如2048圈。這種特性在某些應(yīng)用中非常重要。
2. 信號的抗干擾問題
增量型編碼器在面對抗干擾問題時可能會更加煩惱，因為連續(xù)的噪聲可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯亂。然而，絕對值編碼器可以通過更換來解決抗干擾問題，只要連續(xù)噪聲的時間不超過半圈的時間，絕對值信號仍然可靠。在抗干擾方面，單圈和多圈絕對值編碼器的性能基本相同。
3. 后續(xù)設(shè)備的CPU資源問題
在使用高分辨率編碼器時，增量型編碼器可能需要大量的CPU資源來處理輸出信號，特別是在多軸應(yīng)用中。如果CPU資源被大量的編碼器占用，那么其他任務(wù)可能會受到影響，導(dǎo)致出錯的概率增加。相比之下，絕對值編碼器只需要在1圈、半圈或2048圈的范圍內(nèi)采樣，可以大幅節(jié)省CPU時間，允許CPU執(zhí)行其他任務(wù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
綜合考慮以上三個因素，選擇編碼器類型應(yīng)根據(jù)具體需求來決定。如果需要電源斷電后保持位置信息，特別是在大范圍內(nèi)，絕對值編碼器是不錯的選擇。而在抗干擾性和CPU資源占用方面，絕對值編碼器也有一定優(yōu)勢。然而，對于一些特定的應(yīng)用，增量型編碼器可能仍然是一個合適的選擇，尤其是在預(yù)算和應(yīng)用要求方面。
結(jié)論
在選擇編碼器時，了解增量信號和絕對值信號的特性非常重要。根據(jù)停電時的移動需求、抗干擾性以及后續(xù)設(shè)備的CPU資源情況，可以更好地決定使用哪種類型的編碼器?？傊隽啃盘栠m用于需要連續(xù)測速和相對位置變化的應(yīng)用，而絕對值信號適用于需要精確位置信息并能夠在斷電后保持位置的應(yīng)用。最終的選擇應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求和預(yù)算來確定，以確保系統(tǒng)的可靠性和性能。
