在機械運動控制系統中,編碼器被廣泛用于測量物理位置和速度。增量編碼器和脈沖編碼器都是常見的編碼器類型,在測量方法、結果精度、輸出信號等方面有很大的區別。
測量方法
增量編碼器根據物體的相對運動產生信號。它的工作原理是將物體的運動轉換成電信號,然后通過計數每個脈沖來測量運動和位置。增量編碼器通常使用兩個傳感器,分別安裝在測量物體和固定物體上。傳感器隨著運動,會產生一個信號周期,每個周期中包括A、B兩個信號。A、B信號可以反映物體的運動方向和距離。
脈沖編碼器使用非接觸式傳感器,通過光電信號檢測轉動偏心輪上鉗剪形開槽的刻度。轉動偏心輪帶動刻度產生逐次波形序列,從而獲得每一次偏轉的角度和方向信息。因此,脈沖編碼器會產生一個隨著轉動而逐漸累加的位置計數值。
測量精度
增量編碼器和脈沖編碼器在測量精度上也有所不同。增量編碼器測量精度與脈沖數有關,通常每個編碼器周期包含360個脈沖,因此增量編碼器的分辨率比較低,大約為幾十納米到幾微米級別。但是,由于增量編碼器不受干擾,且可以實現高速旋轉測量,因此廣泛應用于高速機械運動控制系統上。
與之相反,脈沖編碼器的分辨率比較高,通常可以達到亞微米級別,具有高精度性能。但是,在某些極端情況下,脈沖編碼器可能出現累計誤差,影響測量精度。
輸出信號
增量編碼器和脈沖編碼器的輸出信號也不相同。增量編碼器產生的信號是相對位置,需要進行計數器積分才能得到絕對位置信息。而脈沖編碼器直接輸出絕對位置,無需進行計數器積分,提供更便捷的位置反饋。
另外,增量編碼器和脈沖編碼器的形狀和結構也有所不同。增量編碼器通常較為簡單,由光電傳感器和旋轉盤構成。而脈沖編碼器通常由固定部分、轉子、讀取頭等多個部分組成,結構復雜。
綜上所述,增量編碼器和脈沖編碼器針對不同的應用環境和測量要求,各有優劣。了解這些區別可以幫助人們選擇更合適的編碼器,提高系統的運行效率和穩定性。