绝对式旋转编码器工作原理.doc

绝对是相对于增量而言的，顾名思义，所谓绝对就是编码器的输出信号在一周或多周运转的过程中，其每一位置和角度所对应的输出编码值都是唯一对应的，如此，便具备掉电记忆之功能也。
绝对式编码器是依据计算机原理中的位码来设计的，比如：8位码（00000011），16位码，32位码等。把这些位码信息反映在编码器的码盘上，就是多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排。如此编排的结果，比如对一个单圈绝对式而言，便是把一周360°分为2的4次方，2的8次方，2的16次方，，，，位数越高，则精度越高，量程亦越大。这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电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是唯一的，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。
单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码
只能用于旋转范围360度以内的测量，称之为单圈绝对值编码器。如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。
绝对值编码器的信号输出（SignalOutput）

绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出
1．并行输出（Parallel）：绝对值编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是所有信号各占一信号线同时输出，以代表数码的1或0，对于位数不高的绝对编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入PLC或上位机的I/O接口，输出即时，连接简单。但是并行输出有如下问题：1。最好为格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位同时变化，读数会在短时间里造成错码。而格雷码每次只有一位发生变化，减少错码的可能。2。所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断。3。传输距离不能远，一般在一两米左右，对于复杂环境的现场，最好有隔离。4。对于位数较多，要许多芯电缆，并要确保连接优良，由此带来工程难度，同样，对于编码器，要同时有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率。
串行SSI输出（SerialSynchronousInterface）：串行输出就是通过一定的协议，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。由于绝对值编码器好的厂家都是在德国，所以串行输出大部分是与德国的西门子配套的，如SSI同步串行输出。串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的。
1．现场总线型输出（BUS）
现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址，用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号。总线型编码器信号遵循RS485的物理格式，其信号的编排方式称为通讯规约，目前全世界有多个通讯规约，各有优点，还未统一，编码器常用的通讯规约有如下几种：
PROFIBUS-DP；CAN；DeviceNet；Interbus等
总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口，传输距离远，在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。
4．变送一体型输出
变送也就是其信号已经在编码器内换算后直接变送输出，其有模拟量4—20mA输出、RS485数字输出、14位并行输出等。
绝对式编码器选型常用参数

1.单圈绝对型（Singleturn）-需知道客户所需求的位数，又叫解析度（Resolution）,比如10bits，又称1024positions，12bits=4096positions等。
2.多圈绝对型（Multiturn）-此时除了问他单圈的解析度外，还有就是他所需求的圈数（revolution），所以一个多圈型编码器的位数是单圈位数和多圈圈数的总合。比如：一个编码器的单圈解析度为4096/12bits,