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REXROTH編碼器的分辨率,倍頻與細(xì)分

點擊次數(shù):1697 發(fā)布時間:2017/7/7
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    REXROTH編碼器的分辨率,倍頻與細(xì)分
    REXROTH編碼器碼盤是由很多光柵刻線組成的,有兩個(或4個,以后討論4個光眼的)光眼讀取A,B信號的,刻線的密度決定了這個增量型編碼器的分辨率,也就是可以分辨讀取的zui小變化角度值。代表增量編碼器的分辨率的參數(shù)是PPR,也就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),例如每圈刻線360線,A,B每圈各輸出360個脈沖,分辨率參數(shù)就是360PPR。那么這個編碼器可分辨的zui小角度變化量是多少度呢?就是1度嗎?
    REXROTH編碼器的A/B輸出的波形般有兩種,種是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號,種是緩慢上升與下降,波形類似正弦曲線的Sin/Cos曲線波形信號輸出,A與B相差1/4T周期90度相位,如果A是類正弦Sin曲線,那B就是類余弦Cos曲線。
    對于方波信號,A,B兩相相差90度相(1/4T),這樣,在0度相位角,90度,180度,270度相位角,這四個位置有上升沿和下降沿,這樣,實際上在1/4T方波周期就可以有角度變化的判斷,這樣1/4的T周期就是zui小測量步距,通過電路對于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR讀取角度的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷,也可以用邏輯來做,0代表低,1代表高,A/B兩相在個周期內(nèi)變化是0 0,0 1,1 1,1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻,還可以判斷旋轉(zhuǎn)方向。
    那么,方波信號的zui小分辨角度=360度/(4xPPR)。
    前面的問題:個方波A/B輸出360PPR的REXROTH編碼器,zui小分辨角度=0.25度。
    REXROTH編碼器嚴(yán)格地講,方波zui高只能做4倍頻,雖然有人用時差法可以分的更細(xì),但那基本不是增量編碼器的,更高的分頻要用增量脈沖信號是SIN/COS類正余弦的信號來做,后續(xù)電路可通過讀取波形相位的變化,用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來細(xì)分,5倍、10倍、20倍,甚100倍以上,分后再以方波波形輸出(PPR)。分頻的倍數(shù)實際是有限制的,,模數(shù)轉(zhuǎn)換有時間響應(yīng)問題,模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的度是對矛盾,不可能無限細(xì)分,分的過細(xì),響應(yīng)與度就有問題;其次,原REXROTH編碼器的刻線精度,輸出的類正余弦信號本身致性、波形度是有限的,分的過細(xì),只會把原來碼盤的誤差暴露得更明顯,而帶來誤差。細(xì)分做起來容易,但要做卻很難,其方面取決于原始碼盤的刻線精度與輸出波形度,另方面取決于細(xì)分電路的響應(yīng)速度與分辨度。

 
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