编码器应用十六问（下）

九 绝对型旋转编码器选型价格

　　绝对编码器单圈从经济型8位到高精度17位，价格可以从几百元到1万多不等；

　　绝对编码器多圈大部分用25位，输出有SSI，总线Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet,价格也可以从3千多到1万多不等。

　　旋转光电编码器测量角度和长度，已是很成熟的技术了，现今再用上高精度大量程的绝对型编码器，大大提高了测量精度和可靠性，而且经济实用。就目前来看，其仍然是测量长度的最多选择。

　　十 从增量式编码器到绝对式编码器？

　　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，在工控自动化程序中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。

　　比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。

　　这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。

　　绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线……编排，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唯一性，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。

　　由于绝对编码器在位置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自动化定位中。

　　测速度需要可以无限累加测量，目前增量型编码器在测速应用方面仍处于无可取代的主流位置。

　　十一 能不能提示下选用绝对型编码器应注意哪些事项？

　　（一）机械部分

　　1.测长度还是测角度，测长度如何通过机械方式转换。测角度是360度内（单圈），还是可能过360度（多圈）。生产过程是一个方向旋转循环工作，还是来回方向循环工作。

　　2.轴连接安装形式，有轴型通过软性联轴器连接，还是轴套型连接。

　　3.使用环境：粉尘，水气，震动，撞击

　　（二）电气部分

　　1.连接的输出接收部分是什么？

　　2.信号形式？

　　3.分辨率要求？

　　4.控制要求？

　　十二 从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器

　　旋转单圈绝对式编码器，以转动中测量光码盘各道刻线，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，这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对式编码器。

　　如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对式编码器。

　　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。

　　多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。

十三 绝对型编码器的串行和并行输出的详细一点的信息？

　　并行输出：

　　绝对型编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，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 必须是格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位变化，读数会在短时间里造成错码。

　　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，对于复杂环境，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。