伺服編碼器分辨率指的是編碼器能夠提供的位置或運(yùn)動(dòng)信息的精度或精確度,具體表現(xiàn)為編碼器能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為脈沖或位置信號(hào)的精細(xì)程度。通常以線數(shù)(Lines)或脈沖數(shù)(Pulses)來(lái)表示編碼器的分辨率。較高的分辨率意味著編碼器能夠提供更精確的位置或運(yùn)動(dòng)反饋信息。
然而,關(guān)于伺服編碼器分辨率與速度之間的關(guān)系,并沒(méi)有直接的等號(hào)關(guān)系。分辨率高主要代表編碼器的精度和位置信息的細(xì)致程度,而速度更多地與編碼器的響應(yīng)速度有關(guān)。響應(yīng)速度是指編碼器在接收到信號(hào)后的反應(yīng)快慢,如果響應(yīng)遲鈍,就像在理想的傳感器后串聯(lián)了一個(gè)低通濾波器,這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)中產(chǎn)生相位滯后,影響整個(gè)系統(tǒng)的高頻段穩(wěn)定性。
目前大多數(shù)應(yīng)用中,伺服電機(jī)的編碼器反饋速度非常快,可以看作是理想的傳感器。但某些通信速度較低的串行通信編碼器(如SSI)可能會(huì)因?yàn)橥ㄐ欧绞綄?dǎo)致一定的延遲,從而限制了速度環(huán)的帶寬。
分辨率(resolution)
分辨率是指編碼器每個(gè)計(jì)數(shù)單位之間產(chǎn)生的距離,它是編碼器可以測(cè)量到的最小的距離。
對(duì)于旋轉(zhuǎn)編碼器Q來(lái)說(shuō),分辨率一般定義為編碼器旋轉(zhuǎn)一圈所測(cè)量的單位或者脈沖(如,PPR)。
而對(duì)于直線編碼器來(lái)說(shuō),分辨率常常被定義為兩個(gè)量化單位之間產(chǎn)生的距離,通常給定的單位是微米(um)或者納米(nm)。
絕對(duì)值編碼器分辨率一般被定義為位的形式,因?yàn)榻^對(duì)值編碼器輸出是基于編碼器實(shí)際位置的二進(jìn)制°字“”。一位是一個(gè)二進(jìn)制單位,如16位等于2^16,或者65536。因此,一個(gè)16位編碼器每圈提供65536個(gè)量化單位。
精度(accuracy)
精度用于衡量正常情況下實(shí)際值和設(shè)定值之間可重復(fù)的平均偏差的量值,對(duì)于旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)說(shuō),一般被定義為角秒或者角分,同時(shí)對(duì)于直線編碼器來(lái)說(shuō)精度一般為微米。
一個(gè)很重要的需要注意的一點(diǎn)是,高的分辨率并不代表高的精度。
例如,兩個(gè)同樣精度的旋轉(zhuǎn)編碼器,一個(gè)分辨率是3600 PPR,而另外一個(gè)是10000 PPRo
低分辨率的編碼器(360O PPR)可以提供0.1°的測(cè)量距離,而高分辨率的編碼器可以提供一個(gè)更小的測(cè)量距離,但是二者的精度是相同的,高分辨率編碼器僅僅是具有將0.1°縮小到更小的增量距離的能力。
編碼器分辨率和精度是兩個(gè)獨(dú)立的概念,如上圖所示,兩個(gè)編碼器具有相同的分辨率(24PPR)但是具有不同的精度。當(dāng)我們討論精度的時(shí)候,一般還會(huì)涉及到另外一個(gè)編碼器的性能指標(biāo)—“可重復(fù)性”。
精度是指測(cè)量值與真實(shí)值之間的接近程度,不與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,精度就無(wú)從談起。
“可重復(fù)性“是指在外部狀態(tài)不變的情況下,重現(xiàn)相同結(jié)果的能力。某些情況下,“可重復(fù)性”可能比精度更加重要。這是因?yàn)椋绻到y(tǒng)具有可重復(fù)性,那么可以通過(guò)補(bǔ)償取消掉誤差。
一般來(lái)說(shuō)編碼器的可重復(fù)性被定義為編碼器精度的倍率,常常是5到10倍的編碼器精度值。
伺服編碼器分辨率18位和24位區(qū)別
伺服編碼器的分辨率是指它能夠測(cè)量并輸出的位置信息的精度。18位和24位分辨率表示編碼器可以輸出的位置值的位數(shù),這兩者之間有顯著的區(qū)別:
1. **18位分辨率**:
- 18位分辨率的編碼器能夠輸出最多 2^18(262,144)個(gè)不同的位置值。
- 這種分辨率通常用于一般的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用,如工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)控機(jī)床等,對(duì)精度要求不是特別高的場(chǎng)合。
- 對(duì)于較小的運(yùn)動(dòng)范圍或速度較慢的應(yīng)用來(lái)說(shuō),18位分辨率通常足夠滿足需求,而且價(jià)格相對(duì)較低。
2. **24位分辨率**:
- 24位分辨率的編碼器能夠輸出最多 2^24(16,777,216)個(gè)不同的位置值,比18位分辨率更高。
- 這種高分辨率通常用于對(duì)位置精度要求較高的應(yīng)用,如精密加工、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制造等需要更精確控制位置的領(lǐng)域。
- 24位分辨率編碼器可以提供更精細(xì)的位置控制,適用于高速運(yùn)動(dòng)、高精度定位或要求更高精度的應(yīng)用場(chǎng)合。
- 由于其高精度和性能,24位編碼器通常價(jià)格較高。
總的來(lái)說(shuō),18位和24位分辨率的伺服編碼器適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景,選擇取決于具體的需求和預(yù)算。18位分辨率通常適用于一般工業(yè)控制應(yīng)用,而24位分辨率則更適用于對(duì)位置精度要求較高的應(yīng)用。
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審核編輯 黃宇
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伺服編碼器
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