影響旋轉(zhuǎn)編碼器的精度和分辨率有哪些因素？

2021-11-04

　　“精度”和分辨率是衡量旋轉(zhuǎn)編碼器質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。大家都知道，描述物理量的準(zhǔn)確程度可以用“精度”表達(dá)，精度反應(yīng)的是測量值與真實(shí)值之間的誤差，而“分辨率”是用來描述刻度劃分的，其反應(yīng)的是數(shù)值讀取過程中所能讀取的小變化值。在編碼器領(lǐng)域，“分辨率”除了與刻線數(shù)有關(guān)外，還會隨著電氣信號的改變而改變，它是可調(diào)可控的，它可以隨著對信號的細(xì)分而改變，細(xì)分倍數(shù)越高，分辨率越小，但是細(xì)分倍數(shù)越高，引入加大的誤差就越大。而精度，更多的偏向于機(jī)械方面，一個產(chǎn)品在生產(chǎn)完成的那一刻，它的精度基本已經(jīng)固定（有些高精度的產(chǎn)品可以對信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)葋硖岣邷y量精度），這個數(shù)值是通過檢測出來的，它與產(chǎn)品的加工工藝，材料等多方面因素息息相關(guān)，我們難以通過計(jì)算來得出一個具體的數(shù)值作為精度的依據(jù)，大多只能在實(shí)際使用的過程當(dāng)中判斷出精度的準(zhǔn)確與否。

　　旋轉(zhuǎn)編碼器的線數(shù)和測量單位確定以后，精度受到這些刻線或者測量單位的寬度和間距的影響，不一致的寬度或者間距會導(dǎo)致脈沖的誤差。同時，一些外部因素同樣會影響旋轉(zhuǎn)編碼器的精度。

　　旋轉(zhuǎn)編碼器的精度主要取決以下幾方面：

　　1、徑向光柵的方向偏差

　　2、刻線碼盤相對軸承的偏心

　　3、軸承徑向偏差

　　4、與聯(lián)軸器的連接所造成的誤差

　　對于伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器來說，分辨率和精度之間的關(guān)系非常混亂。精度主要取決于編碼器的制造工藝，通過細(xì)分可以提高分辨率，但分辨率高并不意味著編碼器就能達(dá)到高精度。

　　對于增量式編碼器來說，由于溫度引起的刻線和安裝表面的擴(kuò)張同樣會影響編碼器的精度。均勻?qū)挾群蜏y量間隙是影響增量式編碼器精度的關(guān)鍵因素。

　　旋轉(zhuǎn)增量式編碼器的分辨率主要依賴于其編碼器的刻線數(shù)（增量式編碼器）或者使用編碼器碼盤模式。一般來說，分辨率是一個固定值，一旦編碼器被制造出來就沒辦法再增加刻線數(shù)或者編碼。但是增量式編碼器可以通過信號細(xì)分來增加分辨率，例如，方波增量編碼器（HTL/TTL）輸出增量方波信號，通過每次活動記錄分析每個增量通道（信號A）的上升沿和下降沿，可以有效提高兩倍的編碼器分辨率。這樣當(dāng)我們記錄兩個通道（信號A和B）的上升沿和下降沿時，我們可以提高四倍的編碼器分辨率（4倍頻）對于采用sin/cos信號的編碼器，相對于方波信號，我們可以通過θ來對電信號進(jìn)行細(xì)分以提供更多更高的分辨率。