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1、伺服编码器的分辨率和精度网络转载导语：对于伺服控制系统都需要装备速度反应及位置反应的编码器，我们在选择编码器时，不仅要考虑编码器的类型，还要考虑编码器的接口、分辨率、精度、防护等级等方面，以知足用户的控制要求。对于伺服控制系统都需要装备速度反应及位置反应的，我们在选择编码器时，不仅要考虑编码器的类型，还要考虑编码器的接口、分辨率、精度、防护等级等方面，以知足用户的控制要求。尤其是编码器的分辨率和精度与运动控制有着亲密的联络，今天我们就跟大家聊聊伺服编码器的分辨率和精度。分辨率(resolution)分辨率是指每个计数单位之间产生的间隔，它是编码器可以测量到的最小的间隔。对于旋转编码器来讲，分辨
2、率一般定义为编码器旋转一圈所测量的单位或脉冲(如,PPR)。而对于直线编码器来讲，分辨率常常被定义为两个量化单位之间产生的间隔，通常给定的单位是微米(m)或纳米(nm)。绝对值编码器分辨率一般被定义为位的形式，因为绝对值编码器输出是基于编码器实际位置的二进制“字。一位是一个二进制单位，如16位等于216，或65536。因此，一个16位编码器每圈提供65536个量化单位。精度(accuracy)精度用于衡量正常情况下实际值和设定值之间可重复的平均偏向的量值，对于旋转来讲，一般被定义为角秒或角分，同时对于直线编码器来讲精度一般为微米。一个很重要的需要注意的一点是，高的分辨率并不代表高的精度。例如，
3、两个同样精度的旋转编码器,一个分辨率是3600PPR,而另外一个是10000PPR。低分辨率的编码器(3600PPR)可以提供0.1的测量间隔，而高分辨率的编码器可以提供一个更小的测量间隔，但是二者的精度是一样的，高分辨率编码器仅仅是具有将0.1缩小到更小的增量间隔的才能。分辨率和精度是两个独立的概念，如上图所示，两个编码器具有一样的分辨率(24PPR)但是具有不同的精度。当我们讨论精度的时候，一般还会涉及到另外一个编码器的性能指标“可重复性。精度是指测量值与真实值之间的接近程度，不与标准进展比拟，精度就无从谈起。“可重复性是指在外部状态不变的情况下，重现一样结果的才能。某些情况下,“可重复性
4、可能比精度更加重要。这是因为，假如系统具有可重复性，那么可以通过补偿取消掉误差。一般来讲的可重复性被定义为编码器精度的倍率，常常是5到10倍的编码器精度值。下边我们通过一幅图来感受一下三者的关系:而我们通常讨论精度的时候，常常将“精度和“可重复性二者合二为一，我们往往认为精度更倾向于用“真实度来表示。当我们讨论精度时往往指的是“可重复性高的高精度。影响编码器分辨率的因素一个编码器的分辨率依赖于其编码器的刻线数(增量编码器)或编码器码盘形式(绝对值编码器)。一般来讲，分辨率是一个固定值，一旦编码器被制造出来就没方法再增加刻线数或编码。diangon但是增量编码器可以通过信号细分来增加分辨率，例如
5、，方波增量编码器(HTL/TTL)输出增量方波信号，通过每次记录每个增量通道(信号A)的上升沿和下降沿，可以进步两倍的编码器分辨率。这样当我们记录两个通道(信号A和B)的上升沿和下降沿时，我们可以进步四倍的编码器分辨率(4倍频)，如下列图所示。对于采用sin/cos信号的编码器，相对于方波信号，我们可以通过来对电信号进展细分以提供更高的分辨率，如下列图所示。影响编码器精度的因素当编码器的线数和测量单位确定以后，精度受到这些刻线或测量单位的宽度和间距的影响，不一致的宽度或间距会导致脉冲的误差。同时，一些外部因素同样会影响编码器的精度。旋转编码器的精度主要取决以下几方面：1)径向光栅的方向偏向2)
6、刻线码盘相对轴承的偏心3)轴承径向偏向4)与联轴器的连接导致的误差对于直线编码器来讲，由于温度引起的刻线和安装外表的扩张同样会影响编码器的精度，一致的宽度和测量间隙是影响增量编码器精度的关键因素。对于伺服电机编码器来讲，分辨率与精度的关系非常容易让人混淆。精度主要取决于编码器的制造工艺，而分辨率可以通过细分来进步，但不是讲高的分辨率就代表编码器可以到达高的精度。例如:通过使用sin/cos增量信号，西门子伺服电机编码器可以将分辨率进步到高达24位(分辨率16777216)，转换后编码器可以描绘的最小单位为0.07角秒,但是其物理精度仅仅可以到达40角秒，分辨率能提供的精度远大于编码器的实际物理精度。但是对于使用HTL或TTL类型的西门子伺服电机编码器来讲，分辨率只能进步4倍。如1024SR或2048SR类型编码器，可提供的最高分辨率为4096或8192，转换后编码器可以描绘的最小单位为5.27角分或2.63角分，但是其物理精度可以提供到达1角分,分辨率提供的精度小于编码器的实际物理精度。