您在測量旋轉(zhuǎn)軸的速度、運動方向或位置時，可能需要使用旋轉(zhuǎn)編碼器。選擇旋轉(zhuǎn)編碼器時，主要考慮兩種類型：增量編碼器和絕對值編碼器。

做出正確的選擇很重要，所以我們在絕對值編碼器中隨附這份簡短指南，以幫助您了解絕對值編碼器是什么，它們與增量編碼器有何區(qū)別以及您可能需要使用它的情形。

什么是絕對值編碼器?

絕對值編碼器在代表編碼器“絕對”位置的每個旋轉(zhuǎn)點提供一個唯一的位置值或數(shù)據(jù)字。絕對值編碼器一經(jīng)開啟，就能告知其測量的旋轉(zhuǎn)軸的確切位置。它通過使用光學(xué)、磁性或電容式傳感器讀取與軸一起旋轉(zhuǎn)的碼盤上的唯一代碼。最重要的是，絕對值編碼器無需轉(zhuǎn)動軸即可完成此操作，即使在暫時斷電的情況下也可以跟蹤此位置。編碼器碼盤上的唯一代碼數(shù)量越多，您的位置讀數(shù)就越精確。

光學(xué)和電容式編碼器碼盤對比

分辨率以位(二進制數(shù)字)表示，對應(yīng)的是一次旋轉(zhuǎn)中唯一數(shù)據(jù)字的數(shù)量。絕對值編碼器有單圈型和多圈型之分。單圈編碼器在軸旋轉(zhuǎn)一整圈(360°)后提供定位數(shù)據(jù)，軸每旋轉(zhuǎn)一圈就重復(fù)輸出一次數(shù)據(jù)。多圈編碼器也在旋轉(zhuǎn)一周后提供定位數(shù)據(jù)，但額外配有“圈數(shù)”計數(shù)器，用于測量旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。

絕對值編碼器對比增量編碼器

相反，增量編碼器通過在軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生脈沖進行工作。典型的增量編碼器會產(chǎn)生偏離相位90度的2方波。這些脈沖必須由編碼器外部的電子設(shè)備進行跟蹤或計數(shù)。

典型增量編碼器的波形偏離相位90°

分辨率由每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)(PPR)表示，代表增量編碼器將從其任一方波輸出獲得的高脈沖數(shù)。如需了解有關(guān)編碼器PPR的更多信息，請查看我們關(guān)于該主題的博客文章。

由于增量編碼器的輸出只是4種重復(fù)狀態(tài)中的1種，編碼器必須參照已知的固定位置或“原點”以提供有意義的定位信息。對照原點位置(往往與編碼器的指數(shù)脈沖對齊)，然后可以跟蹤軸的旋轉(zhuǎn)增量變化，并且可以知道軸的絕對位置。每次開啟增量編碼器，或在發(fā)生暫時斷電時，都必須這樣做。因此，獲取絕對位置讀數(shù)所需時間較長，并且軸必需旋轉(zhuǎn)起來方可提供該讀數(shù)。

增量編碼器沒有絕對值編碼器復(fù)雜，因而價格通常便宜一些，但是兩者的價差正在縮小。如果只需監(jiān)測速度、運動方向或相對位置，增量編碼器通常是最好的選擇，但是如果您主要關(guān)注絕對位置，絕對值編碼器才是可行之道。

為什么選擇絕對值編碼器，而不是增量編碼器?

首先，因為絕對值編碼器會鎖定軸的位置，編碼器通電后，您就能立即獲知這一位置。無需等待歸位或校準序列完成，即使在編碼器關(guān)閉時軸被轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)軸也可以在啟動時或斷電后更快獲取所需的位置數(shù)據(jù)。

在許多系統(tǒng)中，了解啟動時的絕對位置至關(guān)重要，在某些位置，繼續(xù)沿一個方向旋轉(zhuǎn)軸很安全，但是反向旋轉(zhuǎn)就不安全了。出現(xiàn)這種錯誤可能會導(dǎo)致設(shè)備損壞、人身傷害或更糟糕的后果，具體取決于應(yīng)用。在此類情況下，在任何零件移動之前，都務(wù)必要知道旋轉(zhuǎn)裝置的確切位置。

同樣重要的是，絕對值編碼器可實時提供確切位置。隨著越來越多的系統(tǒng)通過連接到中央通信總線而實現(xiàn)數(shù)字化，必要時能夠以最短的延遲時間輪詢編碼器的實時位置，這會非常有利。為了使用增量編碼器跟蹤您的位置，即使在歸位序列之后，您也需要使用外部電路(通常通過正交解碼)跟蹤所有脈沖。除了所需的外部電路之外，這也意味著確定位置會有一些延遲。

絕對值編碼器以其規(guī)定的分辨率為每個位置生成一個獨特的數(shù)碼“字符”

絕對值編碼器還有其他優(yōu)點。執(zhí)行絕對值編碼器的系統(tǒng)通常不易受電氣噪聲的影響，因為它們通過從二進制編碼器讀取錯誤檢查代碼獲取位置或通過串行總線來獲取數(shù)字化位置，而不需要像增量編碼器那樣去對脈沖計數(shù)。

與此關(guān)聯(lián)的事實是，在同一系統(tǒng)中組合多個絕對值編碼器相對簡單，可用于工廠自動化或有多個關(guān)節(jié)的機械臂。如果使用增量編碼器，監(jiān)控多個設(shè)備的輸出可能會非常復(fù)雜，需要大量的處理能力。但對于絕對值編碼器，尤其是那些可以鏈接到中央通信總線的編碼器，您可以單獨獲取每個編碼器的數(shù)據(jù)，而且只需更少的處理能力即可解讀讀數(shù)。

絕對值編碼器應(yīng)用

在闡述了絕對值編碼器和增量編碼器之間的關(guān)鍵區(qū)別后，讓我們簡單地看一下使用絕對值編碼器的具體情景。

其中的一個重要市場就是機器人 —— 一個覆蓋各行各業(yè)的快速擴展領(lǐng)域。在制造業(yè)中，您會發(fā)現(xiàn)用于裝配、焊接、噴漆和其他任務(wù)的機械臂。您還會在醫(yī)療保健行業(yè)發(fā)現(xiàn)它們的身影：例如，遠程手術(shù)需要機械臂提供大量非常精確的位置信息。家用輔助機器人是絕對值編碼器的另一個新興用例。

然而，這只是一個領(lǐng)域，隨著越來越多的系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化以及增量編碼器和絕對值編碼器之間的價差逐漸縮小，絕對值編碼器在工業(yè)和消費類市場的應(yīng)用變得無處不在。從自動門和相機萬向架到工廠自動化，絕對值編碼器日益成為一種高效經(jīng)濟的定位方式。

您的絕對值編碼器選擇

為您的產(chǎn)品設(shè)計選擇正確的編碼器類型至關(guān)重要，因而務(wù)必要了解增量編碼器和絕對值編碼器之間的關(guān)鍵差異。隨著價格差距的縮小和技術(shù)的不斷變化，絕對值編碼器與增量編碼器相比，具有許多獨特的優(yōu)勢，從而成為滿足您的位置反饋要求的魅力首選。