多圈絕對值編碼器的需求背景

選擇旋轉編碼器時的首要決定之一是它是否應該提供增量或絕對位置反饋。該選擇主要取決于編碼器是否應該能夠在啟動時準確檢測其位置。如果是這樣,那么通常需要絕對值編碼器。

在考慮絕對值編碼器時,下一個決定是位置跟蹤要求是否適合單圈編碼器,它可以在編碼器一圈內提供位置信息。

當移動距離超過編碼器一圈時,需要使用多圈絕對值編碼器。多圈絕對值編碼器可以跟蹤多圈編碼器的位置信息,通常用于線性軸或具有“無限”旋轉的旋轉軸,例如僅沿一個方向行進的傳送帶或轉臺。

為什么多圈絕對值編碼器的4096圈很重要?

4096 是大多數多圈絕對值編碼器可以跟蹤的轉數。只要轉數為 4096 或更少,編碼器就可以提供準確的位置信息,但如果編碼器轉動超過 4096 轉,則數字位置值開始重復。

但是,一些驅動器和控制器提供了一種特殊類型的位置跟蹤,稱為“模定位”,它可以存儲任何溢出運動(旋轉或 4096 圈后發生的部分旋轉),并使用此信息提供精確定位,甚至超出最大編碼器圈數。

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關于位置注釋

多圈絕對值編碼器在一轉中可以計數的步數或位置數會有所不同,但這個數字也可以是 4096。每轉具有 4096 個位置或步數的編碼器稱為 12 位編碼器,因為 212 = 4096。因此對于 12 位多圈編碼器,每轉計數 4096 步,最多可跟蹤 4096 轉。

多圈絕對值編碼器技術解析

可以跟蹤多圈位置的編碼器通常使用三種技術之一。第一種是使用幾個由齒輪連接的編碼器盤。雖然齒輪設計是最常見的,但齒輪是會磨損并降低精度的機械元件,并且齒輪版本往往比其他多圈設計更大。

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為了避免機械元件(即齒輪),一些多圈絕對值編碼器設計使用電子計數器。這里的缺點是計數器需要備用電池,需要在編碼器的使用壽命期間定期檢查并可能更換。

另一種稱為韋根效應的技術允許在沒有機械元件或電池的情況下進行多圈跟蹤。在這種設計中,能量是由移動編碼器軸通過一種稱為韋根線的特殊處理線產生的。該能量觸發轉數計數器并將數據寫入非易失性存儲器。然而,韋根編碼器通常不推薦用于重載應用,因為它們產生的能量水平較低。

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