数据测控技术中的编码器之争:增量型与绝对型的差异探究
在数据测控技术领域,编码器是信号原理的一个重要分支,它们以不同的工作方式和特点为用户提供精确的位置、速度和方向信息。其中,增量型编码器与绝对型编码器是两大主要类型,它们各自有着独特的工作原理和应用场景。
增量型编码器(旋转型)的工作原理基于光电代码盘,其上有环形通、暗刻线以及光电发射和接收器件。通过读取四组正弦波信号,A、B、C、D,每个相差90度相位差,可以获得稳定信号,并通过比较A相在前还是B相在前来判别正转或反转,同时输出零位参考脉冲。这些材料包括玻璃、金属塑料,其中玻璃更具高热稳定性、高精度,但金属由于厚度限制其精度较低,而塑料则成本较低但性能略逊一筹。此外,分辨率可从每360度5线到10000线不等。
增量式编码器输出信号形式多样,如正弦波(电流或电压)、方波(TTL/HTL)及集电极开路模式,其中TTL为长线差分驱动HTL称推拉式或推挽式,与接收设备应匹配。而连接方式也需考虑计数器PLC计算机,以及模块选择如高速与低速模块;开关频率也有区别。
然而,这种类型的编码存在一些问题,如零点累积误差抗干扰能力有限,以及停机时需要断电记忆并在开机时找零位等缺陷。因此,对于需要高准确性且抗干扰要求严格的应用场景,绝对型编码器是一个更好的选择。
绝对型编码器(旋转型)利用光卡盘上的多道光通道刻线,每道刻线依次排列,以2进制格式形成唯一的格雷代码,因此每个位置都有一个独一无二的二进制表示。这意味着它不受停电影响,无需记忆,也无需寻找参考点,只要当需要知道位置时,就可以直接读取当前位置。这使得它们具有更强大的抗干扰性能以及数据可靠性。
单圈绝对值编码仅适用于360度范围内测量,而多圈绝对值 编程则可以扩展到超过360度,从而满足更广泛需求。此外,由于多圈设计通常会有一定的余地,使安装调试更加简单快捷。
总结来说,尽管增量式与绝对式之间存在不同优势,但对于具体应用场合进行选择至关重要。在某些情况下,即便面临一些挑战,如零点累积误差或者抗干扰能力不足,但仍然能够满足基本需求。而在追求极端准确性和抗干扰性能的情况下,则必须采用更加先进且复杂的手段来实现这一目标。