多圈绝对值编码器的需求背景

选择旋转编码器时的首要决定之一是它是否应该提供增量或绝对位置反馈。该选择主要取决于编码器是否应该能够在启动时准确检测其位置。如果是这样,那么通常需要绝对值编码器

在考虑绝对值编码器时,下一个决定是位置跟踪要求是否适合单圈编码器,它可以在编码器一圈内提供位置信息。

当移动距离超过编码器一圈时,需要使用多圈绝对值编码器多圈绝对值编码器可以跟踪多圈编码器的位置信息,通常用于线性轴或具有“无限”旋转的旋转轴,例如仅沿一个方向行进的传送带或转台。

为什么多圈绝对值编码器的4096圈很重要?

4096 是大多数多圈绝对值编码器可以跟踪的转数。只要转数为 4096 或更少,编码器就可以提供准确的位置信息,但如果编码器转动超过 4096 转,则数字位置值开始重复。

但是,一些驱动器和控制器提供了一种特殊类型的位置跟踪,称为“模定位”,它可以存储任何溢出运动(旋转或 4096 圈后发生的部分旋转),并使用此信息提供精确定位,甚至超出最大编码器圈数。

多圈绝对值编码器.jpg

关于位置注释

多圈绝对值编码器在一转中可以计数的步数或位置数会有所不同,但这个数字也可以是 4096。每转具有 4096 个位置或步数的编码器称为 12 位编码器,因为 2¹² = 4096。因此对于 12 位多圈编码器,每转计数 4096 步,最多可跟踪 4096 转。

多圈绝对值编码器技术解析

可以跟踪多圈位置的编码器通常使用三种技术之一。第一种是使用几个由齿轮连接的编码器盘。虽然齿轮设计是最常见的,但齿轮是会磨损并降低精度的机械元件,并且齿轮版本往往比其他多圈设计更大。

多圈绝对值编码器技术.jpg

为了避免机械元件(即齿轮),一些多圈绝对值编码器设计使用电子计数器。这里的缺点是计数器需要备用电池,需要在编码器的使用寿命期间定期检查并可能更换。

另一种称为韦根效应的技术允许在没有机械元件或电池的情况下进行多圈跟踪。在这种设计中,能量是由移动编码器轴通过一种称为韦根线的特殊处理线产生的。该能量触发转数计数器并将数据写入非易失性存储器。然而,韦根编码器通常不推荐用于重载应用,因为它们产生的能量水平较低。

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