信號穩(wěn)定性與響應(yīng)頻率：編碼器性能評估的關(guān)鍵指標(biāo)！
編碼器是自動化與控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，用于測量和監(jiān)控機(jī)械系統(tǒng)的位置和運(yùn)動。不同的應(yīng)用和系統(tǒng)需要不同類型的編碼器接口以及特定的技術(shù)參數(shù)，本文將介紹各大編碼器接口及其基本技術(shù)參數(shù)。
各大編碼器接口
一、模擬接口
模擬接口是傳統(tǒng)的非專有接口，用于傳輸位置信息的是模擬信號。在接收端，可以使用正弦/余弦值來進(jìn)行插補(bǔ)細(xì)分，也可以使用電流或電壓信號來確定絕對位置。模擬接口通常用于簡單的位置編碼器，特別適用于安全應(yīng)用領(lǐng)域，如差分正弦/余弦信號收發(fā)器。
二、數(shù)字絕對值接口
數(shù)字絕對值接口通過并行接口傳輸數(shù)字絕對位置數(shù)據(jù)。這種接口通常由TTL驅(qū)動器驅(qū)動。然而，并行接口的成本較高，因此在實(shí)際應(yīng)用中不太常見?，F(xiàn)在，更多的方法采用了串行傳輸，如CAN、以太網(wǎng)以及開源的SSI/BiSS接口。
三、數(shù)字增量接口
數(shù)字增量接口采用兩個(gè)相位相位差為90度的A和B信號來提供增量位置變化數(shù)據(jù)，也就是所謂的正交信號。增量編碼器將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，然后將其轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖，以表示位移的大小。此外，還有一個(gè)Z脈沖信號用于零位探測。增量接口通過A和B信號的相位變化來表示一個(gè)方向的變化。
四、增量編碼器接口的優(yōu)越性
增量編碼器接口具有低成本和對線纜要求較低的優(yōu)勢。常見的配置包括TTL驅(qū)動器輸出、集電極開路輸出和線驅(qū)動器輸出。線驅(qū)動器輸出提供了許多高級性能，包括差分驅(qū)動器的抗干擾性、長距離線纜傳輸能力、高效的功耗以及更快的串行傳輸性能。差分傳輸器通過使用專用的RS422驅(qū)動器來獲得更好的適應(yīng)性。此外，方向的改變可以被快速檢測，速度可以通過測量兩個(gè)Z零位脈沖之間的距離來確定。
編碼器的基本技術(shù)參數(shù)
一、分辨率
編碼器的分辨率表示軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)產(chǎn)生的輸出信號基本周期數(shù)，通常以脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)表示。分辨率與碼盤上的透光縫隙數(shù)量有關(guān)，透光縫隙越多，分辨率越高。在工業(yè)電氣傳動中，根據(jù)不同的應(yīng)用對象，通常選擇分辨率在500~6000PPR的增量式編碼器，最高可達(dá)幾萬PPR。
二、精度
編碼器的精度表示其在所選分辨率范圍內(nèi)確定任一脈沖相對于另一脈沖位置的能力。精度通常以角度、角分或角秒表示。編碼器的精度受碼盤的制造精度、機(jī)械旋轉(zhuǎn)情況以及安裝技術(shù)的影響。
三、輸出信號的穩(wěn)定性
編碼器輸出信號的穩(wěn)定性表示其在實(shí)際運(yùn)行條件下保持規(guī)定精度的能力。影響穩(wěn)定性的主要因素包括溫度漂移、外部力的作用以及光源特性的變化。
四、響應(yīng)頻率
編碼器的響應(yīng)頻率取決于檢測器件和電子處理線路的響應(yīng)速度。如果這些元件的速度與編碼器的高速旋轉(zhuǎn)不匹配，就會導(dǎo)致輸出波形失真和丟失脈沖的問題。
五、信號輸出形式
編碼器的輸出信號經(jīng)常需要經(jīng)過放大和整形處理，以適應(yīng)控制、信號處理和遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊?。處理后的輸出信號通常近似于正弦波或矩形波。矩形波輸出信號便于?shù)字處理，因此在定位控制中得到廣泛應(yīng)用。
綜上所述，各大編碼器接口提供了不同的方式來傳輸位置信息，具有各自的優(yōu)勢和適用范圍。選擇適當(dāng)?shù)木幋a器接口取決于具體應(yīng)用的要求和系統(tǒng)性能的需求。此外，了解編碼器的基本技術(shù)參數(shù)是確保編碼器能夠準(zhǔn)確測量和控制位置和運(yùn)動的關(guān)鍵。對于自動化與控制系統(tǒng)中的編碼器應(yīng)用，了解這些參數(shù)和接口將有助于實(shí)現(xiàn)更高的性能和精度。
