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技術(shù)文章
了解編碼器的精度與分辨率
閱讀次數(shù):8822 發(fā)布時間:2015/7/29 8:59:17
對于編碼器來說,“分辨率”除了與刻線數(shù)有關(guān)外,還會因電氣信號方面的影響而改變,它是可調(diào)的,可控的,它可以隨著對信號的細(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,更多的偏向于機械方面,一個產(chǎn)品生產(chǎn)出來后,他的精度基本已經(jīng)固定(有些高精度的產(chǎn)品可以對信號進(jìn)行補償?shù)葋硖岣呔龋,這個數(shù)值是通過檢測出來的,它與產(chǎn)品的做工,材料等綜合性能息息相關(guān),我們難以通過計算來得出一個具體的數(shù)值作為精度的依據(jù),大多只能在使用的過程當(dāng)中判斷出精度的好壞來。
例如,對于13bit的,其碼盤上的絕對位置數(shù)為:8192,則:計算出的分辨率為158角秒,也就是說,在讀取數(shù)值的時候,要求數(shù)值間的跳動是158角秒,如果要讀取的個數(shù)值是0,則第二個讀取的數(shù)值要大于158,若要小于158,則我們需要選取更小的分辨率。當(dāng)要讀取158這個數(shù)值的時候,由于誤差的存在,并不可能得到絕對的158秒,編碼器所讀取出來的158秒與絕對真實158秒之間的誤差,就取決于精度了。所以說,精度,是在分辨率的基礎(chǔ)上來談的。
而并非越細(xì)分得到小的分辨率就越好,因為細(xì)分會引入誤差和擴大誤差,過度的細(xì)分將無法保證精度!需要多少倍的細(xì)分,能做到多少倍的細(xì)分,前提必須是在保證精度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因為精度在使用前的不可見性而高倍細(xì)分是不負(fù)責(zé)任的。碼盤質(zhì)量越高,刻線越好,信號質(zhì)量信號越好,細(xì)分后產(chǎn)生的誤差就越小,這受到一臺編碼器綜合性能的影響,這也就是為什么會在相同的參數(shù)下,會有不同品牌,不同價位編碼器的一個原因。
例如,我們要讀取的數(shù)值為1、2、4、7、8,我至少要選擇1個單位的分辨率,選擇2個單位的分辨率是顯然不行的,因為我們讀出了1這個數(shù)值,則2是讀不出來的,在選擇1個單位分辨率的基礎(chǔ)上,我們讀出來的1與真實絕對的1的誤差就是精度。機床上的數(shù)控系統(tǒng)對于直光柵是有分辨率的設(shè)定的,需要讀取的數(shù)值間隔小于分辨率,機床就有可能會抖動或出錯等。
對于絕對式帶增量信號編碼器,能夠精確的保持串行傳輸?shù)慕^對位置值與增量值同步,絕對值確切的對應(yīng)一個增量信號,位置值一定在一個增量信號的正弦周期之內(nèi)。如13位絕對式,帶512線的增量信號,絕對位置間隔158秒,若要讀取兩個碼盤位置中間的一個位置是不合適的,但是,我們可以通過對其所帶的1Vpp增量信號進(jìn)行細(xì)分,如細(xì)分100倍,則相當(dāng)于在兩個絕對位置之間又引入了幾個細(xì)分后的位置,我們可以在絕對位置值的基礎(chǔ)上,通過計算細(xì)分后的增量脈沖數(shù)而讀取兩個絕對位置之間的一個位置值,如:512線細(xì)分100倍,絕對位置1數(shù)值是0,絕對位置2數(shù)值是158,則讀取這兩個位置間的位置可以在位置1:數(shù)值0的基礎(chǔ)上多出一個脈沖則是25,兩個則是25x2=50……但是,帶增量信號的絕對式編碼器本身是不帶細(xì)分的,這就要求用戶能自行的對增量信號進(jìn)行細(xì)分處理。
原創(chuàng)作者:深圳市賽德力檢測設(shè)備有限公司
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