編碼器應用十六問（下）

九 絕對型旋轉編碼器選型價格

　　絕對編碼器單圈從經濟型8位到高精度17位，價格可以從幾百元到1萬多不等；

　　絕對編碼器多圈大部分用25位，輸出有SSI，總線Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet,價格也可以從3千多到1萬多不等。

　　旋轉光電編碼器測量角度和長度，已是很成熟的技術了，現今再用上高精度大量程的絕對型編碼器，大大提高了測量精度和可靠性，而且經濟實用。就目前來看，其仍然是測量長度的最多選擇。

　　十 從增量式編碼器到絕對式編碼器？

　　旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖，通過計數設備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣，當停電后，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數設備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產結果出現后才能知道。

　　解決的方法是增加參考點，編碼器每經過參考點，將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控自動化程序中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。

　　比如，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然后才工作。

　　這樣的方法對有些工控項目比較麻煩，甚至不允許開機找零（開機后就要知道準確位置），于是就有了絕對編碼器的出現。

　　絕對編碼器光碼盤上有許多道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線……編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

　　絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。

　　由于絕對編碼器在位置定位方面明顯地優于增量式編碼器，已經越來越多地應用于工控自動化定位中。

　　測速度需要可以無限累加測量，目前增量型編碼器在測速應用方面仍處于無可取代的主流位置。

　　十一 能不能提示下選用絕對型編碼器應注意哪些事項？

　　（一）機械部分

　　1.測長度還是測角度，測長度如何通過機械方式轉換。測角度是360度內（單圈），還是可能過360度（多圈）。生產過程是一個方向旋轉循環工作，還是來回方向循環工作。

　　2.軸連接安裝形式，有軸型通過軟性聯軸器連接，還是軸套型連接。

　　3.使用環境：粉塵，水氣，震動，撞擊

　　（二）電氣部分

　　1.連接的輸出接收部分是什么？

　　2.信號形式？

　　3.分辨率要求？

　　4.控制要求？

　　十二 從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器

　　旋轉單圈絕對式編碼器，以轉動中測量光碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對式編碼器。

　　如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈絕對式編碼器。

　　編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重復，而無需記憶。

　　多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。

　　多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯，已經越來越多地應用于工控定位中。

十三 絕對型編碼器的串行和并行輸出的詳細一點的信息？

　　并行輸出：

　　絕對型編碼器輸出的是多位數碼（格雷碼或純二進制碼），并行輸出就是在接口上有多點高低電平輸出，以代表數碼的1或0，對于位數不高的絕對編碼器，一般就直接以此形式輸出數碼，可直接進入PLC或上位機的I/O接口，輸出即時，連接簡單。但是并行輸出有如下問題：

　　1 必須是格雷碼，因為如是純二進制碼，在數據刷新時可能有多位變化，讀數會在短時間里造成錯碼。

　　2 所有接口必須確保連接好，因為如有個別連接不良點，該點電位始終是0，造成錯碼而無法判斷。

　　3 傳輸距離不能遠，一般在一兩米，對于復雜環境，最好有隔離。

　　4 對于位數較多，要許多芯電纜，并要確保連接優良，由此帶來工程難度，同樣，對于編碼器，要同時有許多節點輸出，增加編碼器的故障損壞率。