绝对值编码器的工作原理及单圈和多圈的区别？

工作原理

      绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

      绝对编码器由机械位置确定编码，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

器件区别

      单圈绝对值编码器和多圈绝对值编码器是两种常见的位置编码器，它们用于将输入的位置信息编码为向量表示。它们的工作原理有一些区别。

      单圈绝对值编码器（Single-Turn Absolute Value Encoder）：

      单圈绝对值编码器使用一个标度化的角度值来表示特定位置。通常，它将一个固定范围的位置映射到一个连续的值域。绝对值旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。例如，可以将位置从0~360度映射到0~1的连续范围。这种编码器的主要优势是简单且易于实现，但它只能表示单个圈的位置信息，无法区分多个相同角度的位置。

      多圈绝对值编码器（Multi-Turn Absolute Value Encoder）：

      多圈绝对值编码器引入了额外的信息来表示多个圈数。它对输入位置进行多圈的求模操作，然后使用单圈绝对值编码器来表示每个圈数内的位置。测量旋转超过360度范围，用到多圈绝对值编码器，编码器生产运用钟表齿轮机械原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码不重复，而无需记忆。例如，可以使用一个二进制的向量来表示圈数，然后将当前位置映射为0~1的值，并将二进制圈数向量与该值连接起来。这样能够区分多个相同角度的位置，并提供更丰富的位置表示。

      多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，使用往往富裕较多， 这样在安装时不必要费劲找零点， 将某一中间位置作为起始点就可以了，大大简化了安装调试难度。

      总结而言，单圈绝对值编码器适用于仅需要表示单个圈数的位置信息，而多圈绝对值编码器则适用于需要区分多个圈数的位置信息。选择编码器的关键在于对位置信息的要求，以及对模型的应用场景的理解。

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审核编辑 黄宇