介绍德国Kubler增量式编码器倍频方法

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公司供应产品涵盖广泛，产品主要包括工业自动化设备、机电工控设备、液压设备、电气设备和零部件、水质分析仪器仪表等产品。

这里,以每圈100个物理周期码盘来举例。

-倍乘X1 :码盘旋转时,如果我们计算通道A脉冲的每个上升沿(由0变成5V ) , 则每转将获

得100个脉冲。

2倍乘X2 :码盘旋转时,如果我们计算通道A的每个上升沿和每个下降沿(由5V变成0) ,则

每个周期将获得2个脉冲,每转总计200个脉冲。

4倍乘X4 :如果我们计算通道A和通道B的每个上升沿和下降沿,则每个物理周期将获得4个脉

冲,每转总计400个脉冲。

因为增量式编码器的物理刻线相距角度一样, 本质上来说，它是通过计算脉冲数量,来计算旋

转角度的。

同样的一圈,不同的倍频法得到的每圈脉冲数不同,显然4倍频得到的分辨率*高。

这就是分辨率4倍频的原理。

所以2000C/T的分辨率可以变成0.18*/4 = 0.045度。

但是需要明白的是,这个4倍乘,并没有改变码盘的物理刻线之间的角度,仅仅是电脉冲数量

的变化,而且这个倍乘通常是在控制器或者计数器中完成的,信号质量好,可靠。

Kubler增量式编码器的工作原理

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。

旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置的性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保连接很好，对于较复杂工况还要隔离，连接电缆芯数多，由此带来诸多不便和降低可靠性，因此，绝对编码器在多位数输出型，一般均选用串行输出或总线型输出，德国生产的绝对型编码器串行输出常用的是SSI（同步串行输出）。

介绍德国Kubler增量式编码器倍频方法