關(guān)于增量編碼器的分辨率、乘法和細(xì)分方法
增量編碼器碼盤由許多網(wǎng)格線組成,有兩個(gè)(或4,4個(gè)光眼將在后面討論)光電眼讀取A和B信號(hào),網(wǎng)格線的密度決定增量。
Hengstler編碼器的分辨率,即可以讀取和讀取的最小變化角度值。表示增量編碼器分辨率的參數(shù)是PPR,它是每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)。例如,有360個(gè)線每轉(zhuǎn)一圈,A和B每轉(zhuǎn)一圈輸出360個(gè)脈沖,分辨率參數(shù)為360PPR。那么這個(gè)編碼器能解決的最小角度變化是什么呢?是1度嗎?
增量式編碼器的A/B輸出波形一般有兩種類型,一種是具有陡峭上升沿和陡峭下降沿的方波信號(hào),另一種是具有緩慢上升和下降的正弦/余弦信號(hào),波形類似于正弦波。曲線波形信號(hào)輸出,A和B是1/4T周期90度異相,如果A是正弦波,那么B是余弦波。
對于方波信號(hào),a和B的兩個(gè)相位相差90度(1/4T),因此在0度相位角、90度相位角、180度相位角和270度相位角下,這四個(gè)位置是上升和下降邊緣。這樣,角度變化確實(shí)可以在1/4T方波周期內(nèi)判斷,因此1/4T周期是最小的測量步驟。通過判斷這些上升和下降邊緣上的電路,它可能是PPR值的4倍。如果你改變角度,這是方波頻率的4倍。也可以通過邏輯進(jìn)行判斷,0表示低,1表示高,一個(gè)周期內(nèi)的A/B兩相變化為0,0 1,1,1 0。這種判斷不僅可以判斷4倍的頻率,還可以判斷旋轉(zhuǎn)方向。
然后,方波信號(hào)的最小分辨率角=360度/(4×PPR)。
上一個(gè)問題:360PPR增量編碼器,具有方波a/B輸出,最小分辨率角度=0.25度。
嚴(yán)格來說,方波信號(hào)最多可以乘以4。雖然有些人可以使用時(shí)差方法將其分解為更精細(xì)的點(diǎn),但增量編碼器通常不推薦使用它。對于更高的分頻,增量脈沖信號(hào)為正弦/余弦,使用正弦和余弦信號(hào)。后續(xù)電路可以讀取波形相位變化,并使用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行5倍、10倍、20倍甚至100倍以上的除法,然后在除法后使用方波。頻分倍數(shù)實(shí)際上是有限的。首先,模數(shù)轉(zhuǎn)換存在時(shí)序問題。模數(shù)轉(zhuǎn)換速度和分辨率精度是矛盾的。不可能無限地細(xì)分。其次,原始編碼器的線路精度、準(zhǔn)正弦和余弦信號(hào)本身的輸出一致性以及波形的完美性受到限制。細(xì)分很簡單,但很難做好:一方面,它取決于原始碼盤的刻度精度和輸出波形的完善程度,另一方面,它取決于細(xì)分電路的響應(yīng)速度和分辨率精度。
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