绝对值编码器：输出信号与误差分析

在机械控制系统中，绝对值编码器是很常见的一种位置反馈装置。它可以将旋转或线性运动的位置信息转换为数字信号，用以控制系统的闭环控制。下面我们就介绍绝对值编码器的输出信号类型、误差来源以及解决方案。

 

 

一、输出信号类型

绝对值编码器的输出信号有两种类型：平行位移型和旋转型。平行位移型输出二进制代码，每一个代码意味着一个位置；旋转型也可通过多圆盘设计完成多级二进制编码，可以表示更高精度的位置信息。

 

1、平行位移型：绝对值编码器一般由光电传感器阵列和逻辑电路构成。当物体相对于传感器阵列发生位移时，逻辑电路会把传感器所接收到的光电信号转换为二进制代码，并输出给控制系统。这类编码方式具备简单、可靠、精度高等优点，但受限于传感器阵列数量和分辨率等因素，不能满足超高精度应用需求。

 

2、旋转型：绝对值编码器也可通过多圆盘设计完成多级二进制编码。在其中最底层圆盘被称作基准盘（referencedisc），别的圆盘依据需要添加以提高分辨率。每一个圆盘上都刻有一系列光学条纹或磁性条纹，并和一个固定的读取头相互影响。当圆盘旋转时，读取头会扫描所有条纹并生成一个唯一的二进制代码序列来描述当前位置。这种方法能够实现非常高的分辨率和精度，而且不受限于传感器数量。

 

二、误差来源

虽然绝对值编码器具有较高的精度和可靠性，但依然存在一些误差来源；

1、安装误差：因为安装不当或机械结构变型等原因导致读取头与标尺之间出现偏离或倾斜等状况。解决方案：正确安装并调整机械结构；采用自校准功能来消除安装误差。

2、温度漂移：因为环境温度转变造成材料膨胀或收缩而造成读数偏移。

3、解决方案：采用温度补偿技术进行修正；采用低温漂晶体振荡器（TCXO）等可靠性更加好的元器件。

 

三、累计误差

什么是累计误差？是指随着时间的推移而逐步积累下来的测量偏差。它可能由多种因素造成，如磨损、材料老化、电子元件寿命等。解决方案：采用故障检测技术及时解决问题并进行更换或维修；按时进行校准以保持测量精度。

 

绝对值编码器的输出信号类型、误差来源以及解决方案，并给出累计误差问题需要注意及时处理。实际应用中，我们应该根据实际情况选择适合的类型和参数设置以达到最佳效果。