絕 對值編碼器都應用在哪些場合
2022-06-10
我們知道，旋轉編碼器有增量型、絕 對值型之分，一般絕 對值型編碼器要比增量型的價格貴好多；而絕 對值型編碼器又分為單圈和多圈兩種，其中多圈型比單圈型的也是貴了不少。那么使用絕 對值編碼器，尤其是選擇多圈絕 對值編碼器的意義在哪里呢？絕 對值編碼器都應用在哪些場合呢？
絕 對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，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。這樣的編碼器是由光電碼盤進行記憶的。
絕 對編碼器由機械位置確定編碼，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。
從單圈絕 對值編碼器到多圈絕 對值編碼器，絕 對值旋轉單圈絕 對值編碼器，以轉動中測量光電碼盤各道刻線，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，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕 對值編碼器。
增量型與絕 對值型編碼器的主要區別在于：
①增量型編碼器是在機械軸旋轉時，每旋轉經過一個固定的角度間隔，交替輸出一組脈沖編碼。
②絕 對值型編碼器則始終是基于機械軸當前所在的角度，持續輸出其旋轉位置編碼。
而單圈與多圈絕 對值編碼器的區別，僅僅是在角度位置編碼輸出量程上的不同而已，前者的量程只有一圈，而后者可以做到多圈旋轉位置測量。
不過，這并不意味著在位置測量應用中就一定要使用絕 對值編碼器，也不是說在進行長距離位置檢測時就必 須使用多圈絕 對值編碼器。
事實上，對于很多傳動和運控設備應用來說，即使是使用增量型編碼器或者單圈絕 對值編碼器，也一樣是可以實現所謂的多圈位置檢測和記錄功能的。
這里就非常有必要先來討論一下編碼器的測量應用場景了。
絕 對編碼器應用場合
紡織機械、灌溉機械、造紙印刷、水利閘門、機器人及機械手臂、港口起重機械、鋼鐵冶金設備、重型機械設備、精 密測量設備、機床、食品機械。
若沒有特殊要求，在測量物料進給距離時，就沒有必要采用絕 對值反饋，充其量為了提升測量精度，可以使用單圈絕 對值編碼器。
而如果要實現對物體的位置測量，就非常有必要考慮使用多圈絕 對值型編碼器了，因為這將涉及到反饋編碼唯 一性的問題。
反饋編碼的唯 一性，指的是編碼器在一個特定的旋轉周期范圍內不會出現重復的信號輸出，每個角度的位置編碼都是獨 一無二的。
增量型編碼器在旋轉時總是在重復著相同的脈沖編碼（例如：正交A/B相增量型編碼器的輸出，永遠都是A/B相0/1的編碼），所以其信號輸出是不具備唯 一性的，單圈絕 對值編碼器，可以在機械軸旋轉一圈范圍內，做到位置信號輸出的唯 一性；
而多圈絕 對值編碼器則可以實現在其多圈旋轉范圍內不出現重復的位置信號輸出。
無論是哪種絕 對值編碼器，只要測量行程超出其圈數范圍，就一定會在旋轉過程中，以量程圈數為周期不斷輸出重復的位置編碼。
因此，盡管都能夠完成長距離位置測量任務，但在選用不同類型編碼器時，設備應用體驗卻大不相同。
使用增量型編碼器或者單圈絕 對值編碼器，的確可以實現多圈位置檢測和記錄功能，但卻是需要依賴于設備系統的正常運行才能夠順利完成的：
在使用增量型編碼器進行位置測量時，需要設備的信號輸入系統，基于編碼器側反饋的連續重復脈沖，進行位置計數；
當使用單圈絕 對值型編碼器處理多圈位置應用時，同樣需要設備系統，在獲取反饋位置編碼的同時，對旋轉圈數進行累加計算；
這樣一來，設備運行時各種可能發生的意外狀況，如：控制程序運行異常、系統與編碼器之間電氣連接的斷開、設備故障或斷電停機、信號線路干擾...等，都將造成檢測運算中位置計數和圈數累加的錯誤或清零，從而相當于中斷了位置測量的進程。
因此，一旦出現上述這些情況，就必 須在系統恢復時，對編碼器所在的位置軸，進行原點校準的初始化操作，這無疑延長了設備的停機時間。
而如果使用絕 對值編碼器（包括單圈/多圈）進行位置測量，只要其目標量程（即測量行程）在編碼器圈數范圍內，設備系統就可以無需進行任何位置計數和圈數累加方面的算法處理，直接引用編碼器輸出的反饋數據。
換句話說，位置測量將僅取決于編碼器的反饋輸出，而與電氣控制系統無關，無論出現上述哪種電氣系統方面的意外故障，都不會因中斷檢測運算進程，而影響zui終位置測量結果。這將幫助用戶省去設備恢復運行時那些復雜的原點校準初始化操作，從而縮短設備的停機時間，提升產線的總體運營效率。
這種獨立、穩定的位置檢測性能，其實就是使用（多圈）絕 對值編碼器的意義和價值所在。"
使用多圈絕 對值編碼器，能夠避免因設備系統電氣原因（如斷電、信號開路...）而造成的位置測量進程的中斷，但如果編碼器與目標測量部件之間的機械連接發生了改變，同樣還是需要在設備安裝完成時或機械系統恢復正常連接后，進行必要的原點校準初始化操作的。
