从增量式编码器到绝对式编码器

工控论坛 20150429

旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过A,B两相的相位先后判定方向，以计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。

　　解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。另外，增量值编码器很怕干扰，因为干扰而丢失脉冲，零点就不对了，又要重新去找零点。

　　这样的情况对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），或经常去找零点，于是就有了绝对编码器的出现。

　　绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线等编排。这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

　　绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器无需开机找零，抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。另外，绝对值编码器无需判定方向、累计计数，可直接读数，其响应也较增量的快。

　　关于绝对值编码器的价格，很多人以为会很高，其实，在同等刻线的情况下，绝对值编码器并不比增量的贵！现在工业化规模生产后，价格已经大幅度下来了，好比一个海德汉的9000线的增量值编码器和一个13位（8192）线的绝对值编码器价格并没差多少了。另外，绝对值编码器可以直接输出位置，无需计数模块及繁复的屏蔽抗干扰工作量，加上读数的可靠性不同而造成的效果不同，绝对值编码器的综合应用成本比增量值编码器是减少的。

　　由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。

　　绝对值编码器不能简单地说只是掉电记忆功能，其实运动控制很有必要用绝对值编码器，不单是因为掉电丢零问题，更多的是增量的干扰丢步与高速失真，编码器在高速运转中，其波形会失真，在上升沿后紧接着就会有一个小的下降沿，而造成计数失误，或者在高速情况下必须用高速计数模块，而大大增加成本。

其实解决抗干扰和解决高速读数，其投入的人工与硬件费用并不比绝对的省钱，用绝对的编码器是长远发展的必然，国外的运动控制运用绝对值编码器，这两年以年增长30%以上的速度在发展，而国内，以引进仿制日系台系的运动控制为主，其接口都是针对增量的或其日系专用通讯的伪绝对（内置电池）的，以至于大家误以为绝对值编码器不是运动控制的主流了。也有人以为内置电池的就是绝对了。

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