先給出結論，最重要的(de)區(qū)别在于：增量式編碼器沒有記憶，斷電重啓必須回到參考零位，才能找到需要的(de)位置，而絕對(duì)式編碼器，有記憶，斷電重啓不用(yòng)回到零位，即可(kě)知道目标所在的(de)位置。

接下(xià)來(lái)細說一下(xià),主要包含如下(xià)的(de)内容：

1.增量式旋轉編碼器的(de)工作原理(lǐ)是什(shén)麽？

2.絕對(duì)式旋轉編碼器的(de)工作原理(lǐ)是什(shén)麽？

3.增量式和(hé)絕對(duì)式旋轉編碼器有哪些不同？

4.單圈絕對(duì)式和(hé)多(duō)圈絕對(duì)式編碼器有什(shén)麽不同？

5.選擇編碼器，需要考慮的(de)最重要的(de)因素有哪3點？

6.編碼器的(de)實際應用(yòng)舉例。

1．電機屁股那點事

作爲機械設計人(rén)員(yuán)，我們在選電機時(shí)，非常注重電機的(de)扭矩和(hé)尺寸，因爲這(zhè)直接決定了(le)電機是否能按規定的(de)運動模式拖動負載，能不能很好地布置在有限的(de)空間之中。

但在精密機械設計中，其實還(hái)有一個(gè)和(hé)扭矩及尺寸同等重要的(de)參數，那就是分(fēn)辨率。

說起分(fēn)辨率，很多(duō)時(shí)候，在電機參數中，可(kě)以看到一組數據，例如2000Count/Turn＝2000脈沖/圈，和(hé)17bit/33bit等。

對(duì)旋轉電機有所了(le)解的(de)朋友都知道，2000C/T，這(zhè)其實是說，這(zhè)個(gè)電機帶有一個(gè)增量式編碼器，轉一圈對(duì)應著(zhe)2000個(gè)脈沖，所以該編碼器的(de)分(fēn)辨率是360/2000=0.18度。

由于相對(duì)式編碼器通(tōng)常可(kě)以做(zuò)4倍頻(pín)（後面我會解釋爲什(shén)麽），所以2000C/T的(de)分(fēn)辨率可(kě)以變成0.18°/4＝0.045度。

而17bit/33bit則是在說，這(zhè)個(gè)電機帶有一個(gè)17位的(de)多(duō)圈絕對(duì)編碼器。

那麽問題來(lái)了(le)，絕對(duì)式編碼器和(hé)增量式編碼器原理(lǐ)上有什(shén)麽區(qū)别？應用(yòng)上有什(shén)麽區(qū)别？絕對(duì)式編碼器爲什(shén)麽用(yòng)二進制表示分(fēn)辨率？單圈和(hé)多(duō)圈絕對(duì)式編碼器有什(shén)麽區(qū)别？

我想，弄清楚這(zhè)幾個(gè)問題，對(duì)于電機或者需要用(yòng)到旋轉編碼器的(de)地方，心裏就不會像過去那樣模模糊糊，而是會清晰明(míng)了(le)地，直接選擇合适的(de)編碼器。

這(zhè)也(yě)是我本次理(lǐ)清編碼器這(zhè)個(gè)基本概念的(de)目的(de)。

2. 旋轉編碼器的(de)類型和(hé)優缺點

現在市面上通(tōng)常有三種編碼器：光(guāng)學編碼器（Optical Encoder），磁編碼器（Magnetic Encoder），和(hé)電容式編碼器（Capacitive Encoder）。

光(guāng)學編碼器是最常用(yòng)，也(yě)是精度最高(gāo)的(de)一種，但同時(shí)其價格也(yě)最高(gāo)。

光(guāng)學編碼器相對(duì)磁和(hé)電容編碼器來(lái)說，更容易受到環境的(de)影(yǐng)響，比如在低溫下(xià)使用(yòng)光(guāng)學編碼器，如果環境溫度急劇上升，可(kě)能在光(guāng)學碼盤上形成凝霧，這(zhè)會導緻讀不到信号或者信号扭曲。

磁編碼器就不那麽容易受到環境的(de)影(yǐng)響，但是由于其天然的(de)非線性，磁編碼器不如光(guāng)學編碼器的(de)精度高(gāo)。它們通(tōng)常用(yòng)于灰塵，蒸汽，振動和(hé)其他(tā)可(kě)能幹擾光(guāng)學編碼器性能的(de)環境中。

同時(shí)在各種液體環境下(xià)，磁編碼器也(yě)可(kě)以工作，磁編碼器使用(yòng)的(de)功耗也(yě)比光(guāng)學編碼器少。

電容編碼器是工業自動化(huà)相對(duì)較新的(de)事物(wù)，這(zhè)種編碼器與磁編碼器一樣耐環境，但也(yě)無法實現光(guāng)學編碼器的(de)高(gāo)分(fēn)辨率和(hé)準确性。

3. 增量式旋轉編碼器的(de)工作原理(lǐ)是什(shén)麽

要理(lǐ)解增量式編碼器（Incremental Encoder）和(hé)絕對(duì)式編碼器（Absolute Encoder）之間的(de)區(qū)别，首先要明(míng)白他(tā)們的(de)工作原理(lǐ)，對(duì)嗎。

增量式編碼器的(de)工作原理(lǐ)是什(shén)麽？

這(zhè)裏以用(yòng)得(de)最多(duō)的(de)光(guāng)學編碼器爲例來(lái)說明(míng)。

先放一張圖。

如上圖，該系統包含一個(gè)碼盤，以及位于碼盤一側的(de)LED光(guāng)源，和(hé)位于其另外一側的(de)光(guāng)電探測器芯片Detector Chip。

碼盤上有一系列的(de)黑(hēi)色标線和(hé)透明(míng)窗(chuāng)口，黑(hēi)色标線不透光(guāng)，而窗(chuāng)口是可(kě)以透光(guāng)的(de)。

LED光(guāng)經過透鏡（Lens）後，形成平行光(guāng)，打在碼盤上，光(guāng)線在黑(hēi)色刻線處被阻擋，而在透明(míng)窗(chuāng)口處穿過碼盤，照(zhào)射到下(xià)面的(de)感應器感應區(qū)域。

感應器上有兩個(gè)區(qū)域是可(kě)以感應信号的(de)，一個(gè)是Index Sensor Area，也(yě)就是起始零位感應區(qū)域，一個(gè)是位置信号變化(huà)感應區(qū)域A/B Sensor Area。

零位感應也(yě)叫Home，有的(de)地方也(yě)叫Zero，把它探測所産生的(de)信号叫Z信号。

并不是所有的(de)增量式編碼器都有參考零位，比如有些傳送帶上的(de)應用(yòng)就不需要，而有的(de)增量式編碼器有不止一個(gè)參考零位，這(zhè)裏不過多(duō)地討(tǎo)論，感興趣的(de)可(kě)以自己去了(le)解一下(xià)。

LED光(guāng)線通(tōng)過碼盤窗(chuāng)口，透射到另外一側的(de)感應器感應區(qū)域。碼盤旋轉，固定的(de)感應器便可(kě)以讀取到光(guāng)的(de)這(zhè)種交替變化(huà)模式，進而将位置信息報告回機械系統。

感應器所産生的(de)波形如下(xià)圖，是重複的(de)方波（有的(de)編碼器傳送正弦波或者餘弦波），且高(gāo)電平和(hé)低電平占用(yòng)時(shí)間相同，因爲碼盤上的(de)不透明(míng)刻線和(hé)透明(míng)窗(chuāng)口間隔的(de)角度相同，一個(gè)黑(hēi)線和(hé)一個(gè)透明(míng)扇區(qū)域構成一個(gè)周期，對(duì)應著(zhe)波形圖中的(de)一個(gè)低電平和(hé)一個(gè)高(gāo)電平，也(yě)就是一個(gè)360度電周期。

爲什(shén)麽波形圖中有兩個(gè)通(tōng)道，一個(gè)A，一個(gè)B？用(yòng)來(lái)幹什(shén)麽？

細心的(de)你，也(yě)許從剛剛前面那張圖就發現了(le)，A/B Sensor Area就是産生兩個(gè)通(tōng)道信号的(de)原因。

怎麽解釋呢(ne)，再來(lái)一張細節圖。

從上面這(zhè)張圖中可(kě)以看出，光(guāng)電感應器A和(hé)感應器B并沒有在同一半徑方向上，而是有一個(gè)角度錯位，錯位多(duō)少呢(ne)，剛好是一個(gè)刻線所占據角度的(de)一半，也(yě)就是1/4物(wù)理(lǐ)周期。

我們知道，如果隻有一個(gè)感應器A，那麽當觸發零位後，感應器A就開始計數了(le)，每經過一個(gè)黑(hēi)線和(hé)一個(gè)透明(míng)線，波形就形成一個(gè)低電平和(hé)一個(gè)高(gāo)電平，也(yě)就是一個(gè)周期，但是它并不知道碼盤的(de)旋轉方向，可(kě)能是逆時(shí)針旋轉，也(yě)可(kě)能是順時(shí)針旋轉。

所以，感應器B加入的(de)目的(de)就很明(míng)顯了(le)：和(hé)感應器A配合，用(yòng)于判斷碼盤的(de)旋轉方向。

因爲A和(hé)B錯位1/4物(wù)理(lǐ)周期，（也(yě)就是相差90度電脈沖周期，所以也(yě)叫做(zuò)正交脈沖，英文是Quadrature，我們常聽(tīng)到的(de)A-Quad-B就是從這(zhè)兒(ér)來(lái)的(de)），所以光(guāng)線會先後透射過透明(míng)窗(chuāng)口，打在感應器A和(hé)B上，形成1/4個(gè)周期差。

例如，如果順時(shí)針旋轉，A領先于B四分(fēn)之一周期，那麽逆時(shí)針旋轉，A必然滞後于B四分(fēn)之一周期。從而可(kě)以根據A領先于B，還(hái)是滞後于B來(lái)判斷旋轉方向。

OK，到這(zhè)裏，我們理(lǐ)解了(le)增量式編碼器的(de)工作原理(lǐ)：通(tōng)過Index找到零位，通(tōng)過脈沖數目計算(suàn)旋轉角度，通(tōng)過AB通(tōng)道的(de)相對(duì)滞後性判斷旋轉方向，通(tōng)過波形所占據的(de)時(shí)間，或者波的(de)脈沖頻(pín)率來(lái)判斷速度。

再仔細想一下(xià)，AB通(tōng)道相差1/4周期，還(hái)可(kě)以用(yòng)來(lái)幹什(shén)麽？

或許你已經猜到，就是我在一開始就說到的(de)4倍頻(pín)（倍乘）分(fēn)辨率。

怎麽實現呢(ne)？

看波形圖吧。

這(zhè)裏，以每圈100個(gè)物(wù)理(lǐ)周期碼盤來(lái)舉例。

一倍乘X1：碼盤旋轉時(shí)，如果我們計算(suàn)通(tōng)道A脈沖的(de)每個(gè)上升沿（由0變成5V），則每轉将獲得(de)100個(gè)脈沖。

2倍乘X2：碼盤旋轉時(shí)，如果我們計算(suàn)通(tōng)道A的(de)每個(gè)上升沿和(hé)每個(gè)下(xià)降沿（由5V變成0），則每個(gè)周期将獲得(de)2個(gè)脈沖，每轉總計200個(gè)脈沖。

4倍乘X4：如果我們計算(suàn)通(tōng)道A和(hé)通(tōng)道B的(de)每個(gè)上升沿和(hé)下(xià)降沿，則每個(gè)物(wù)理(lǐ)周期将獲得(de)4個(gè)脈沖，每轉總計400個(gè)脈沖。

因爲增量式編碼器的(de)物(wù)理(lǐ)刻線相距角度一樣，本質上來(lái)說，它是通(tōng)過計算(suàn)脈沖數量，來(lái)計算(suàn)旋轉角度的(de)。

同樣的(de)一圈，不同的(de)倍頻(pín)法得(de)到的(de)每圈脈沖數不同，顯然4倍頻(pín)得(de)到的(de)分(fēn)辨率最高(gāo)。

這(zhè)就是分(fēn)辨率4倍頻(pín)的(de)原理(lǐ)。

所以2000C/T的(de)分(fēn)辨率可(kě)以變成0.18°/4＝0.045度。

但是需要明(míng)白的(de)是，這(zhè)個(gè)4倍乘，并沒有改變碼盤的(de)物(wù)理(lǐ)刻線之間的(de)角度，僅僅是電脈沖數量的(de)變化(huà)，而且這(zhè)個(gè)倍乘通(tōng)常是在控制器或者計數器中完成的(de)，信号質量好，可(kě)靠。

如果在不改變碼盤條件下(xià)，還(hái)想獲得(de)更高(gāo)的(de)分(fēn)辨率，怎麽辦？

可(kě)以用(yòng)Interpolation，也(yě)就是信号插值。

插值的(de)含義是什(shén)麽呢(ne)？我理(lǐ)解得(de)也(yě)不是很多(duō)，但是數學上來(lái)說，插值就是通(tōng)過已知的(de)數據，去預測未知的(de)數據。

在編碼器應用(yòng)中，因爲實際的(de)位置，可(kě)能位于黑(hēi)色刻線和(hé)透明(míng)窗(chuāng)口之間，插值就可(kě)以得(de)到這(zhè)些位置的(de)值，從而獲得(de)更高(gāo)的(de)分(fēn)辨率。

理(lǐ)論上，插值可(kě)以獲得(de)無限的(de)分(fēn)辨率，但是過高(gāo)的(de)插值也(yě)會引入新的(de)問題，例如信号容易受到電噪聲的(de)影(yǐng)響從而降低精度，需要與之相匹配的(de)驅動和(hé)控制器，大(dà)量的(de)數據處理(lǐ)需要花費更多(duō)的(de)時(shí)間，需要更快(kuài)的(de)響應等。

目前，我在某供應商的(de)産品目錄中，看到最高(gāo)的(de)插值倍數是20000倍，分(fēn)辨率達到0.002arcsec。當然，這(zhè)個(gè)碼盤也(yě)很大(dà)，外徑達到206mm，一圈的(de)物(wù)理(lǐ)周期是32400（也(yě)就是32400 Line Count）。

這(zhè)個(gè)碼盤的(de)物(wù)理(lǐ)分(fēn)辨率是：360/32400＝0.01111°，插值後分(fēn)辨率是：0.01111/20000*3600=0.002arcsec，這(zhè)裏除以3600是單位的(de)換算(suàn)。這(zhè)款編碼器安裝後能實現的(de)精度是±1arcsec＝±1/3600°。

4. 絕對(duì)式旋轉編碼器的(de)工作原理(lǐ)是什(shén)麽？

絕對(duì)式編碼器的(de)工作原理(lǐ)和(hé)增量式有所不同。

怎麽個(gè)不同法？

分(fēn)餅遊戲開始了(le)。

還(hái)是先看一張圖。

這(zhè)個(gè)圖是一個(gè)16位絕對(duì)式編碼器示意圖。整圈被分(fēn)成了(le)16份，也(yě)就是有16個(gè)扇區(qū)。

它和(hé)增量式編碼器的(de)圖相似，但是又有一點不一樣：在半徑方向上，每一個(gè)扇區(qū)又被分(fēn)成了(le)4份。

LED光(guāng)從碼盤一側照(zhào)射下(xià)來(lái)，相應地，在碼盤另外一側有一個(gè)探測芯片，探測芯片有4個(gè)感應區(qū)，每個(gè)感應區(qū)，可(kě)以獲取同一個(gè)扇區(qū)每一份的(de)狀态。

透明(míng)的(de)窗(chuāng)口，光(guāng)線穿過去，感應區(qū)感應到信号，不透明(míng)的(de)區(qū)域，光(guāng)線無法穿過，感應區(qū)無法感應到。

如果把有感應和(hé)無感應看成是兩種狀态，分(fēn)别用(yòng)1和(hé)0表示，那麽每一個(gè)感應區(qū)可(kě)以表示2種狀态。

進而，同一個(gè)扇區(qū)中這(zhè)4份（4位），可(kě)以表示2^4=16種狀态，這(zhè)也(yě)是爲什(shén)麽這(zhè)個(gè)碼盤在圓周方向上被分(fēn)爲了(le)16份，其實相當于對(duì)每一個(gè)位置進行了(le)編碼，每個(gè)編碼對(duì)應著(zhe)一個(gè)特定的(de)位置。

可(kě)能你也(yě)想問，能不能在半徑方向分(fēn)4份，而在圓周方向多(duō)分(fēn)幾份。多(duō)分(fēn)沒有意義，因爲半徑方向隻有4位，無法表示更多(duō)的(de)位置。少分(fēn)又不能充分(fēn)利用(yòng)好感應到的(de)狀态總數，所以分(fēn)成2^4＝16份剛剛好。

比如下(xià)面這(zhè)幅圖，從左到右可(kě)以分(fēn)别表示0001, 0101, 1100，用(yòng)十進制表示就是第1, 第5，第12個(gè)位置。

0101轉換成10進制：0*2^3+1*2^2+0*2^1+1*2^0=5。1100轉換成10進制：1*2^3+1*2^2+0*2^1+0*2^0=12。

到這(zhè)裏，我們基本上明(míng)白了(le)絕對(duì)式編碼器的(de)原理(lǐ)：對(duì)每一個(gè)位置，給定一個(gè)唯一的(de)編碼，再用(yòng)傳感器去識别每個(gè)位置的(de)編碼，輸出與之相對(duì)應的(de)唯一信号，用(yòng)來(lái)表示特定的(de)位置。

如果要獲得(de)更高(gāo)的(de)分(fēn)辨率，那麽就需要更多(duō)的(de)編碼位數，也(yě)就是需要在圓周方向上，刻上更多(duō)的(de)特定編碼（這(zhè)通(tōng)常都會加大(dà)碼盤）。

比如需要17位，也(yě)就是2^17=131072個(gè)位置，那麽就需要131072個(gè)不同的(de)編碼，這(zhè)時(shí)的(de)分(fēn)辨率是360/131072＝0.00275°。

當然，并不是每個(gè)廠家的(de)編碼方法，都和(hé)上面這(zhè)個(gè)例子一樣。有的(de)廠家不在半徑方向上劃分(fēn)，隻在圓周方向上劃分(fēn)，但是基本理(lǐ)念是一樣的(de)，就是用(yòng)唯一的(de)編碼表示唯一的(de)位置。

這(zhè)就是絕對(duì)式編碼器的(de)核心思想。

剛剛說完了(le)編碼方法，那麽絕對(duì)式編碼器輸出的(de)波形圖和(hé)增量式有什(shén)麽不同呢(ne)？

還(hái)是以光(guāng)學絕對(duì)編碼器爲例來(lái)說明(míng)，一個(gè)典型的(de)絕對(duì)編碼器輸出波形如下(xià)，右圖。

這(zhè)裏使用(yòng)的(de)是脈沖帶寬調制（PWM＝Pulse Width Modulation）。

一個(gè)10位絕對(duì)編碼器可(kě)以輸出2^10＝1024個(gè)獨特編碼，在圖中怎麽表示每一個(gè)特定的(de)位置呢(ne)？

用(yòng)脈沖寬度來(lái)表示。

例如，起始零位，用(yòng)一個(gè)最小的(de)脈沖寬度1微秒來(lái)表示這(zhè)個(gè)位置。在180°，用(yòng)512微秒的(de)脈沖帶寬來(lái)表示。

類似地，對(duì)于其他(tā)的(de)位置，用(yòng)不同的(de)脈沖寬度來(lái)表示，當碼盤旋轉，越來(lái)越長(cháng)的(de)脈沖帶寬被傳遞。

順便說一下(xià)，上圖左邊，是一個(gè)絕對(duì)式磁編碼器的(de)波形圖，它是用(yòng)電壓的(de)高(gāo)低來(lái)表示不同的(de)位置。

這(zhè)些波形信息，按照(zhào)控制系統的(de)配置，可(kě)以通(tōng)過不同的(de)通(tōng)信接口，傳遞給控制器，用(yòng)來(lái)做(zuò)反饋控制。

5. 絕對(duì)式單圈和(hé)多(duō)圈編碼器有什(shén)麽不同？

絕對(duì)式編碼器又分(fēn)爲單圈和(hé)多(duō)圈，即Single-Turn Absolute Encoder和(hé)Multi-Turn Absolute Encoder。

單圈很好理(lǐ)解，就像鐘(zhōng)表中隻有分(fēn)針，一圈一圈地不停轉，60分(fēn)鐘(zhōng)之後，表重置，并不記錄旋轉的(de)圈數，在這(zhè)裏，也(yě)就是不知道是幾個(gè)小時(shí)。

多(duō)圈，就像是鐘(zhōng)表中即有分(fēn)針，還(hái)有時(shí)針。在任何時(shí)刻，分(fēn)鐘(zhōng)和(hé)小時(shí)數都可(kě)以被讀取。

所以多(duō)圈編碼器可(kě)以記錄很多(duō)很多(duō)圈。

實際的(de)多(duō)圈編碼器，常用(yòng)3種方法來(lái)實現圈數記錄。

第一種，就像上面那張圖一樣，在編碼器内部，用(yòng)機械齒輪耦合多(duō)個(gè)軸，用(yòng)來(lái)計算(suàn)總的(de)圈數，這(zhè)種方法，因爲用(yòng)到了(le)機械齒輪，所以會帶來(lái)磨損，使得(de)精度降低，同時(shí)機械齒輪會占用(yòng)很多(duō)空間，所以編碼器尺寸偏大(dà)。

第二種，就是用(yòng)電子計數器和(hé)電容器，來(lái)計算(suàn)總共轉過的(de)圈數，但是代價是需要在編碼器内部安裝電池，而且需要定期檢查電池。

第三種，在一些磁編碼器中，采用(yòng)韋根金線（Wiegand wire），并利用(yòng)韋根效應來(lái)計數（Wiegand effect）。這(zhè)種編碼器沒有太多(duō)機械結構件，可(kě)以做(zuò)得(de)很小。

韋根效應，也(yě)是我在了(le)解編碼器的(de)過程中才知道的(de)，所以多(duō)做(zuò)一點說明(míng)。

韋根金線，它由一種特殊的(de)合金制成，具有硬磁（永磁，不易退磁）的(de)金屬外殼和(hé)軟磁（容易退磁和(hé)磁化(huà)）的(de)金屬芯。韋根線表現出具有兩個(gè)明(míng)顯不連續的(de)磁滞曲線，稱爲韋根效應。

在适當磁場(chǎng)強度的(de)作用(yòng)下(xià)，韋根線芯磁場(chǎng)會反向，其磁場(chǎng)和(hé)和(hé)外硬層相同或者相反，讓處在附近的(de)線圈産生一個(gè)脈沖，該脈沖的(de)大(dà)小和(hé)形狀與外部磁場(chǎng)變化(huà)的(de)速度無關，磁編碼器就是利用(yòng)這(zhè)個(gè)脈沖來(lái)記錄轉動的(de)圈數，并把數據寫入穩定的(de)存儲器中。

當然，單圈編碼器也(yě)可(kě)以通(tōng)過信号重複的(de)次數，來(lái)計算(suàn)旋轉的(de)圈數，但是就沒有多(duō)圈編碼器那麽直接。

單圈編碼器，如果轉了(le)超過一圈，斷電重啓後，不知道轉了(le)幾圈，也(yě)就是說，不知道絕對(duì)位置的(de)。

這(zhè)個(gè)特性，決定了(le)單圈絕對(duì)編碼器隻适用(yòng)于開機需要絕對(duì)位置，但是在運轉過程中，旋轉不滿一圈的(de)應用(yòng)中。

而多(duō)圈編碼器，是有圈數物(wù)理(lǐ)絕對(duì)位置記錄的(de)，所以，多(duō)圈相對(duì)于單圈可(kě)以獲得(de)更長(cháng)更遠(yuǎn)的(de)絕對(duì)位置。

但是與此同時(shí)，關于多(duō)圈編碼器，又出現了(le)一個(gè)新的(de)問題。

如果旋轉的(de)圈數超過了(le)它的(de)總記錄容量會發生什(shén)麽？

這(zhè)時(shí)，圈數會溢出，要麽重新計數，要麽驅動器和(hé)控制器提供一種特殊的(de)位置跟蹤，稱爲“模數定位”，它可(kě)以存儲任何溢出運動，即超出記錄圈數的(de)旋轉部分(fēn)，并使用(yòng)此信息提供準确的(de)定位。

到此，我們重新理(lǐ)解了(le)單圈和(hé)多(duō)圈編碼器的(de)區(qū)别：單圈隻能記錄一圈之内的(de)運動，多(duō)圈可(kě)以記錄很長(cháng)的(de)旋轉或者直線位移。

好了(le)。

現在我們回過頭去看一下(xià)，在文章(zhāng)一開始就提到的(de)17bit/33bit。

這(zhè)是什(shén)麽含義？相信你從上面的(de)解釋中，已經明(míng)白了(le)。

17bit/33bit的(de)含義是：17bit就是說每轉一圈有2^17=131072個(gè)脈沖，而33bit表示總共的(de)脈沖位數是2^33=2^17*2^16，那麽這(zhè)個(gè)多(duō)圈編碼器可(kě)以記錄33-17=16bit＝2^16=65536圈。

這(zhè)裏計算(suàn)分(fēn)辨率要注意，它的(de)分(fēn)辨率隻和(hé)一圈的(de)脈沖數有關，而和(hé)總的(de)圈數無關，也(yě)就是說這(zhè)個(gè)編碼器的(de)分(fēn)辨率是360/131072=0.00275度。

如果一個(gè)馬達使用(yòng)了(le)這(zhè)個(gè)編碼器，用(yòng)此馬達驅動滾珠絲杠，運動一圈前進5毫米，那麽理(lǐ)論上的(de)分(fēn)辨率就是：5mm/131072cnt=0.038um/cnt。

當然，實際分(fēn)辨率肯定要比這(zhè)個(gè)低，畢竟滾珠絲杠系統也(yě)是有間隙的(de)，而且大(dà)多(duō)數時(shí)候，機械系統的(de)間隙才是整個(gè)系統的(de)短闆。

6. 增量式編碼器和(hé)絕對(duì)式編碼器有什(shén)麽不同？包括原理(lǐ)，價格，應用(yòng)等

通(tōng)過上面的(de)解釋，我們理(lǐ)解了(le)增量和(hé)絕對(duì)式兩種旋轉編碼器的(de)工作原理(lǐ)。

絕對(duì)式旋轉編碼器的(de)原理(lǐ)和(hé)增量式的(de)原理(lǐ)類似，都是通(tōng)過傳感器來(lái)讀取碼盤上明(míng)暗相間的(de)刻線獲得(de)脈沖，根據脈沖數目來(lái)表示位置。

不同的(de)是，絕對(duì)式編碼器，斷電可(kě)以記住當前位置，即使斷電後有機械移位，通(tōng)電後也(yě)知道移動到哪裏去了(le)，因爲絕對(duì)式編碼器對(duì)每一個(gè)位置，有一個(gè)唯一的(de)編碼。

而增量式編碼器不同，它沒有記憶，斷電後重啓，需要找到參考點後，才能找回需要的(de)位置。

增量式編碼器很适合用(yòng)于确定速度，距離或運動方向。

如果需要在斷電重啓時(shí)就知道位置，那麽就需要絕對(duì)式編碼器了(le)。

例如，如果你要設計機械臂，在斷電後可(kě)能沒有足夠的(de)空間或靈活性，使其無法移動到原始位置，在這(zhè)種情況下(xià)，需要使用(yòng)絕對(duì)編碼器。

這(zhè)是從技術角度說明(míng)兩者的(de)不同。

但是其實從成本，應用(yòng)方面來(lái)看，兩者也(yě)有不同之處，我就不多(duō)探討(tǎo)了(le)，直接給出結果。

有如下(xià)的(de)這(zhè)個(gè)表格：

7. 選擇編碼器，最重要的(de)參考因素有哪3點？

1. 開機是否需要知道絕對(duì)位置，用(yòng)來(lái)決定選擇增量式還(hái)是絕對(duì)式。實際運行過程中可(kě)能的(de)旋轉圈數，用(yòng)來(lái)決定多(duō)圈還(hái)是單圈編碼器。

2. 精度要求，分(fēn)辨率要求，決定編碼器的(de)分(fēn)辨率選擇。

3. 最大(dà)速度。分(fēn)辨率選定，需要結合最大(dà)速度計算(suàn)編碼器産生信号的(de)頻(pín)率。編碼器輸出的(de)頻(pín)率，需要比控制器或者計數器能夠接受的(de)最大(dà)輸入頻(pín)率低，否則需要重新選擇編碼器，重新匹配。另外編碼器本身也(yě)有最大(dà)轉速要求。

4. 價格。結合預算(suàn)考慮價格。

5. 安裝方式。軸孔安裝，空間大(dà)小評估，安裝公差要求，出線的(de)方向等。

6. 外圍環境。灰塵，濕度，溫度，振動，電磁環境等，決定編碼器的(de)選擇類型和(hé)信号線的(de)屏蔽等，例如選擇光(guāng)學式，還(hái)是磁式，還(hái)是電容式，選擇屏蔽線還(hái)是非屏蔽線等。

當然，實際選擇時(shí)，如果有不太确定的(de)地方，一定有一個(gè)辦法可(kě)以幫你解決問題。

那就是聯系你的(de)供應商，說出你的(de)問題，畢竟他(tā)們是專業的(de)，很多(duō)時(shí)候，他(tā)們可(kě)以給你一些很好的(de)選擇建議(yì)，這(zhè)個(gè)時(shí)候，往往也(yě)是很好的(de)學習(xí)機會。

關于編碼器，如果要深挖的(de)話(huà)，還(hái)有很多(duō)話(huà)題的(de)，比如噪聲的(de)來(lái)源，如何控制噪聲等。

但是限于主題和(hé)篇幅，今天就到這(zhè)裏吧。