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编码器的精度和分辨率你知道多少

众所周知,伺服控制系统需要配备速度反馈和位置反馈的编码器!在选择编码器时,不仅要考虑编码器的类型,还要考虑编码器的接口、分辨率、精度、保护等级,以满足用户的控制要求。特别是编码器的分辨率和精度与运动控制密切相关。今天,我们将讨论伺服编码器的分辨率和精度。 编码器分辨率(resolution) 分辨率是指编码器每个计数单位之间的距离,是编码器可以测量的最小距离。 对于旋转编码器,分辨率一般定义为编码器旋转一圈测量的单位或脉冲(例如,PPR)。对于直线编码器,分辨率通常被定义为两个量化单位之间的距离,通常是微米(um)或者纳米(nm)。 绝对值编码器的分辨率一般定义为位,因为绝对值编码器的输出是基于编码器实际位置的二进制单词。一个是二进制单元,如16等于216或6536。因此,每圈16位编码器提供65536个量化单元。 编码器精度(accuracy) 精度用于测量正常情况下实际值与设定值之间可重复的平均偏差值。旋转编码器一般定义为角秒或角分。同时,直线编码器的精度一般为微米。

需要注意的一点是,高分辨率并不意味着高精度。例如,两个精度相同的旋转编码器,一个分辨率为3600 PPR,另一个是1万 PPR。低分辨率编码器(3600 PPR)可以提供 0.1°测量距离,高分辨率编码器可以提供更小的测量距离,但精度相同。高分辨率编码器只有0.1°能力缩小到较小的增量距离。

编码器的分辨率和精度是两个独的概念,如上图所示,两个编码器分辨率相同(24PPR)但是具有不同的精度。 当我们讨论精度时,一般来说,它还涉及其他事情编码器的性能指标-可重复性。精度是指测量值与真实值之间的接近程度,不符合标准?比较,精度是从谈起。可重复性是指在外部状态不变的情况下重现相同结果的能力。在某些情况下, 可重复性精度更重要。这是因为如果系统是可重复的,误差可以通过补偿来消除。?一般来说,编码器的可重复性被定义为编码器精度的倍率,通常是编码器精度的5到10倍。 下面我们通过图片感受下三者的关系

?当我们通常讨论精度时,我们经常把精度和可重复性结合起来,我们经常认为精度更倾向于真实性表。当我们讨论精度时,我们通常指的是可重复的精度。

影响编码器分辨率的因素

?编码器的分辨率取决于编码器的刻线数(增量编码器)或编码器的码盘模式(绝对值编码器)。?一般来说,分辨率是?固定值,如果编码器被制造出来,就不能增加刻线数或编码。但是增量编码器可以通过信号细分来增加分辨率,例如,?波增量编码器(HTL/TTL)输出增量?通过每次记录每个增量通道(信号)A)的上升沿和下降沿,可以提?编码器分辨率的两倍。这样,当我们记录两个通道(信号A和信号A和B)当上升和下降时,我们可以提到四倍编码器分辨率(4倍频率),如下图所示。

对于采?sin/cos与波信号相比,我们可以通过信号编码器θ细分电信号以提供更多的分辨率,如下图所示。

影响编码器精度的因素 当编码器的线数和测量单位确定时,精度受到这些刻线或测量单位的宽度和间距的影响,不会导致脉冲误差。同时,一些外部因素也会影响编码器的精度。旋转编码器的精度主要取决于以下几点: 1) 径向光栅的偏差 2) 刻线码盘相对轴承的偏? 3) 轴承径向偏差 4) 与联轴器连接造成的误差 对于直线编码器,温度引起的刻线和安装表的扩展也会影响编码器的精度,宽度和测量间隙是影响编码器精度的关键因素。 分辨率与伺服电机编码器精度的关系常容易让?混淆。精度主要取决于编码器的制造艺,?细分可以提高分辨率,但不是说?分辨率意味着编码器可以达到的精度。例如:通过使?sin/cos增量信号,西门伺服电机编码器可以提高分辨率到?24位(分辨率1677216),编码器可以在转换后描述最多单位为0.07?但其物理精度只能达到秒±40?秒,分辨率可以提供远精度编码器的实际物理精度。

但是对于使用,但是对于使用HTL或者TTL西门西门类型伺服电机编码器只能提高分辨率4倍。如 1024 SR或者2048 SR类型编码器是最可提供的分辨率为 4096 或者 8192,编码器在转换后可以描述最多单位为 5.27?分或者 2.63?但其物理精度可以提供±1?分, 分辨率提供的精度编码器的实际物理精度。

标签: 电连接器间距

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