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引用 旋转编码器的分辨率与精度(转载)  

2010-11-29 21:36:26|  分类: Drive |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自西门子伺服电机《旋转编码器的分辨率与精度(转载)》

 

引用

西门子伺服电机旋转编码器的分辨率与精度(转载)

  

原文注:(此文原为MM现代制造3月份编码器专辑的投稿,因我交稿晚了,没赶上,现发在这里与网友交流讨论。上海精浦机电有限公司 裘奋 2009年3月     转载请注明出处,作者文责自负.)
       

       关于传感器的分辨率与精度的理解,可以用我们所用的机械三指针式手表打这样一个比喻:时针的分辨率是小时,分针的分辨率是分,秒针的分辨率是秒,眼睛反应快的,通过秒针在秒间的空格,我们甚至能分辨至约0.3秒,这是三针式机械指针手表都可以做到的;而精度是什么,就是每个手表对标准时间的准确性,这是每个手表都不同的,或者在使用的不同时间里都不同的(越走越快的或越走越慢的),大致在1秒至30秒之间。

        同样的,在旋转编码器的使用中,分辨率与精度是完全不同的两个概念。
编码器的分辨率,是指编码器可读取并输出的最小角度变化,对应的参数有:每转刻线数(line)、每转脉冲数(PPR)、最小步距(Step)、位(Bit)等。


编码器的精度,是指编码器输出的信号数据对测量的真实角度的准确度,对应的参数是角分(′)、角秒(″)。

分辨率:线(line),就是编码器的码盘的光学刻线,如果编码器是直接方波输出的,它就是每转脉冲数(PPR)了(图1), 但如果是正余弦(sin/cos)信号输出的,是可以通过信号模拟量变化电子细分,获得更多的方波脉冲PPR输出(图2),编码器的方波输出有A相与B相,A相与B相差1/4个脉冲周期,通过上升沿与下降沿的判断,就可以获得1/4脉冲周期的变化步距(4倍频),这就是最小测量步距(Step)了,所以,严格地讲,最小测量步距就是编码器的分辨率。

  例如,德国海德汉的ROD426的3600线编码器,方波输出,就是3600ppr,脉冲周期0.1度,通过A相B相4倍频后,可获得0.025度的测量步距;而其海德汉提供的精度参数为18角秒(0.005度)。 分辨率数值大于精度数值。
  如果是德国海德汉的 ROD486的3600线的正余弦信号输出,可进行25倍的电子细分,获得90000的脉冲(ppr),0.004度的脉冲周期,通过A/B相的四倍频,可获得0.001度最小测量步距的分辨率,而海德汉提供的原始编码器的精度还是18角秒(0.005度),(不含细分误差)。 分辨率数值小于精度数值。
  在以通讯数据输出型的编码器或绝对值编码器,其输出的分辨率是以多少“位”来表达,即2的幂次方的圆周分割度。

  所以,旋转编码器的分辨率可以用“线line",每转脉冲数PPR,或“步距Step”分别来表述。用线来表述,可能还可以再细分的,而有一些“17位”的编码器,实际是针对步距的,已经细分好了的。 一个3600线的编码器,分辨率也完全有可能优于一个“17位”的已经细分好的编码器。

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