增量式編碼器VS絕對(duì)式編碼器：應(yīng)用比較與性能分析！
編碼器，作為一種將角位移或直線位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的設(shè)備，在自動(dòng)化領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色。編碼器的類型多種多樣，根據(jù)其工作原理和讀取方式的不同，可以分為絕對(duì)式和增量式編碼器。這兩種編碼器在伺服電機(jī)和工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用有著明顯的差異。在本文中，我們將深入探討絕對(duì)式和增量式編碼器的區(qū)別，以及它們?cè)诓煌瑧?yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。
增量式編碼器
增量式編碼器是一種常見的編碼器類型，它通過轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖來表示位置信息。這些脈沖的計(jì)數(shù)是通過計(jì)數(shù)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的，這意味著編碼器的位置信息依賴于脈沖計(jì)數(shù)。當(dāng)增量式編碼器不動(dòng)或由于停電而失去電源時(shí)，計(jì)數(shù)設(shè)備內(nèi)部的記憶會(huì)保留位置信息。
然而，這也引入了一個(gè)潛在的問題。如果在停電或編碼器未移動(dòng)時(shí)發(fā)生脈沖丟失，計(jì)數(shù)設(shè)備的零點(diǎn)將偏移。這種偏移是不可預(yù)測(cè)的，只有在出現(xiàn)錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果后才能被察覺。因此，增量式編碼器在某些應(yīng)用中可能不夠可靠。
增量式編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，然后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖，脈沖的數(shù)量表示位移的大小。這種編碼器的示值僅與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，與測(cè)量的中間過程無關(guān)。
在許多國(guó)產(chǎn)和早期進(jìn)口的伺服系統(tǒng)中，增量式編碼器是常見的選擇。尤其是在這些系統(tǒng)中，通常會(huì)使用ABZ信號(hào)以及額外的UVW信號(hào)，以提供更多的信息來支持控制和監(jiān)測(cè)。
絕對(duì)式編碼器
絕對(duì)式編碼器在伺服電機(jī)控制和工業(yè)系統(tǒng)中變得越來越流行。這種編碼器具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使其在某些應(yīng)用中成為首選選擇。
絕對(duì)式編碼器的最大特點(diǎn)是每一個(gè)位置都對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的數(shù)字碼。這意味著它不僅能夠提供精確的位置信息，還具有抗干擾性，不受停電的影響。絕對(duì)式編碼器的碼盤上包含許多刻線，每一道刻線都按照2的冪次排列，例如2線、4線、8線、16線等。在編碼器的每個(gè)位置，通過讀取刻線的通和暗，可以獲得一組唯一的2進(jìn)制編碼（通常是格雷碼）。
這種編碼器的位置信息是由碼盤的機(jī)械位置決定的，因此不會(huì)受到停電或其他干擾的影響。這是絕對(duì)式編碼器的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)，特別適用于需要高精度和穩(wěn)定性的應(yīng)用，如機(jī)床控制、醫(yī)療設(shè)備和無人飛行器導(dǎo)航。
應(yīng)用領(lǐng)域的不同
絕對(duì)式編碼器和增量式編碼器在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中具有各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。以下是它們?cè)谝恍┏Ｒ婎I(lǐng)域的應(yīng)用情況：
1. 機(jī)床控制
在機(jī)床控制領(lǐng)域，精度至關(guān)重要。絕對(duì)式編碼器由于其高度穩(wěn)定的特性，通常用于數(shù)控機(jī)床，以確保工件的準(zhǔn)確加工。它們能夠提供絕對(duì)的位置信息，無需在每次啟動(dòng)時(shí)尋找參考點(diǎn)，這對(duì)于大型機(jī)床和復(fù)雜零件的加工至關(guān)重要。
相比之下，增量式編碼器在機(jī)床控制中的應(yīng)用相對(duì)較少，因?yàn)樗鼈兊奈恢眯畔⒖赡軙?huì)受到干擾和偏移的影響。
2. 無人飛行器導(dǎo)航
在無人飛行器（無人機(jī)）的導(dǎo)航中，需要快速、準(zhǔn)確的位置信息，以確保飛行器能夠穩(wěn)定地懸停、定位和導(dǎo)航。絕對(duì)式編碼器的抗干擾特性使其成為無人飛行器的理想選擇。它們可以提供可靠的位置信息，而不會(huì)受到無線干擾或其他外部干擾的影響。
增量式編碼器在這個(gè)領(lǐng)域中也有應(yīng)用，但通常用于次要任務(wù)或?qū)ξ恢靡蟛惶珖?yán)格的應(yīng)用中。
3. 工業(yè)自動(dòng)化
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，絕對(duì)式編碼器通常用于需要高精度的任務(wù)，如精確的定位控制、機(jī)器人操作和自動(dòng)化生產(chǎn)線。它們可以確保設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中保持精確的位置信息，而無需擔(dān)心停電或其他干擾。
增量式編碼器可能在一些工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中使用，但通常更適合對(duì)位置要求不太嚴(yán)格的任務(wù)。
選擇適當(dāng)?shù)木幋a器
在選擇伺服電機(jī)編碼器時(shí)，必須仔細(xì)考慮應(yīng)用的需求和環(huán)境。以下是一些關(guān)鍵因素，可幫助您確定使用絕對(duì)式編碼器還是增量式編碼器：
1. 精度要求
首先，您需要考慮應(yīng)用的精度要求。如果您需要非常高的精度，特別是在需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或需要在斷電后繼續(xù)準(zhǔn)確工作的情況下，絕對(duì)式編碼器可能是更好的選擇。它們提供了絕對(duì)的位置信息，無需參考點(diǎn)校準(zhǔn)。
2. 可靠性
對(duì)于需要穩(wěn)定性和可靠性的應(yīng)用，絕對(duì)式編碼器通常是首選。它們不受停電或干擾的影響，因此在要求高可靠性的環(huán)境中表現(xiàn)出色。
3. 啟動(dòng)速度
在某些應(yīng)用中，啟動(dòng)速度至關(guān)重要。如果您需要快速啟動(dòng)并獲得位置信息，增量式編碼器可能更適合，因?yàn)樗鼈兺ǔ２恍枰却龑ふ覅⒖键c(diǎn)。
4. 成本考慮
絕對(duì)于成本敏感的應(yīng)用，增量式編碼器通常更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。它們通常比絕對(duì)式編碼器價(jià)格更低，因?yàn)榻^對(duì)式編碼器需要更多的技術(shù)和材料來實(shí)現(xiàn)其高精度和抗干擾的特性。
5. 安裝和維護(hù)
安裝和維護(hù)也是考慮的因素。絕對(duì)式編碼器通常需要更多的維護(hù)，因?yàn)樗鼈兊膹?fù)雜性較高，而增量式編碼器通常更容易安裝和維護(hù)。
6. 應(yīng)用類型
不同類型的應(yīng)用可能需要不同類型的編碼器。在某些情況下，增量式編碼器可能非常適合，而在另一些情況下，絕對(duì)式編碼器可能更合適。因此，應(yīng)用的類型和特點(diǎn)也是選擇編碼器類型的關(guān)鍵因素。
總之，伺服電機(jī)編碼器的選擇取決于特定應(yīng)用的需求。絕對(duì)式編碼器提供了高精度和可靠性，適用于對(duì)位置要求非常高的應(yīng)用。而增量式編碼器則更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，適合對(duì)成本敏感的應(yīng)用或?qū)纫蟛荒敲磭?yán)格的任務(wù)。在實(shí)際選擇時(shí)，您需要權(quán)衡這些因素，并根據(jù)應(yīng)用的具體要求做出明智的決策。
綜上所述，伺服電機(jī)編碼器是自動(dòng)化和控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，用于測(cè)量和控制位置信息。絕對(duì)式編碼器和增量式編碼器是兩種常見的類型，它們?cè)诰取⒖煽啃?、啟?dòng)速度、成本和應(yīng)用類型等方面存在不同。選擇適當(dāng)?shù)木幋a器類型對(duì)于確保系統(tǒng)性能至關(guān)重要，因此需要仔細(xì)考慮應(yīng)用的需求和環(huán)境，以做出明智的選擇。無論您選擇哪種類型的編碼器，都應(yīng)確保它滿足您的具體要求，以確保系統(tǒng)的順利運(yùn)行和高效性能。
