美国Celera Motion绝对编码器与增量编码器区别-远为国际全新原装供应

增量编码器

增量设备仅提供位置变化信息，因此启动时实际位置未知。每转一次的索引/标记信号定义设备的零位置或零点。该信号在归导程序中被检测到。  

增量器件产生周期等于编码器尺度的正弦/正弦信号。对于干涉光学编码器，标度音高通常小至20微米。正弦/正弦信号可以未处理输出，但更常见的是插值以生成分辨率达纳米级的数字正交信号。 

在使用增量位置反馈时，无刷电机的换相需要三个磁霍尔传感器，以提供粗略的绝对位置信息，用于磁场的初步对准。通过执行一个算法来对准转子和定子磁场，可以消除对霍尔传感器的需求。这需要启动时的运动，但有时对于垂直运动轴来说可能不切实际。  

增量传感器通常体积小巧、准确且成本效益高。它们几乎能以极低的延迟提供即时的位置信息。 

增量编码器的优势是什么？

• 成本效益：增量编码器通常比绝对编码器更经济。
• 精确反馈：利用旋转过程中产生的脉冲提供准确的位置和速度信息。
• 紧凑设计：由于体积小，适合空间有限的系统。
• 多功能性：易于集成到各种运动控制和自动化应用中。
• 实时监控：实现持续的运动和速度追踪。
• 坚固可靠：适合不需要绝对定位的环境。

增量编码器的缺点是什么

• 断电时位置丢失：没有外部参考或备份系统，无法保留位置数据。
• 需要归导：需要一个初始参考点（归位）来确定绝对位置。
• 易受信号噪声影响：脉冲在高电噪声环境中可能扰，导致错误。
• 有限分辨率：取决于每转脉冲数，可能不符合高精度要求。
• 易受机械问题影响：物理磨损和错位会随着时间影响准确度。
• 依赖外部系统：通常需要额外组件如计数器或处理器来解读信号。

绝对编码器

绝对器件提供一圈内的实际物理位置或线性行程范围内的信号。该电机无需霍尔来实现无刷电机换相。只有当运动范围超过一转时，才需要旋转应用。 归航消除是一大优势，因为在机器生命周期内，归航可能会损失大量生产时间。 

典型的绝对传感器器件g发出周期为一转的正弦/正弦信号。虽然这提供了绝对信息，但与增量编码器生成的数千秒正弦/正弦/正弦循环相比，分辨率是有限的。 更常见的是，绝对设备在刻度上有两个轨道——一个低分辨率的绝对位置轨道，另一个高分辨率的增量轨道。两条轨道的数据会合并，通常通过BiSS-C或SSI串行输出（参见TN-1057）。 

绝对传感器通常比增量式设备更大更贵。 多轨数据处理和串行传输会增加位置读取的延迟。 

绝对编码器的优点是什么？

• 位置保持：绝对编码器即使在断电后仍能保留位置数据，无需归位。
• 高精度：提供精确的绝对位置数据，无需持续移动。
• 抗信号干扰：相比增量编码器，噪声错误风险较低。
• 无需外部参考：始终知道确切位置，无需外部系统初始化。
• 灵活配置：提供单匝和多匝版本，适用于多种应用。

安全关键系统可靠性：适合需要持续且精确位置监测的应用，如机器人和医疗设备。

绝对编码器的缺点是什么？

• 成本更高：绝对编码器通常比增量编码器更昂贵。
• 复杂设计：其复杂的机制可能使其体积更大，更难集成到紧凑系统中。
• 更新速度较慢：在高速应用中，数据刷新率可能低于增量编码器。
• 对损坏更敏感：脆弱的内部部件更容易受到物理或环境损害。
• 功率和布线需求：通常需要更多功率和复杂的布线，尤其是多匝变体。
• 恶劣条件下寿命有限：在极端温度、灰尘或潮湿环境中表现可能不如预期。

编码器的特性

绝对多转

旋转多转装置能在多圈内提供实际位置。追踪功能可以被消除。多圈装置采用内部齿轮设计，是最笨重、最昂贵的解决方案。主要接口是。位置读数的延迟对某些设备来说可能是个问题。

伪绝对 绝对编码器

另一种实现方式是使用带有多个位置编码索引的索引轨道的增量轨道。每对索引之间由唯一数量的线分隔，如增量轨道所示。启动时必须引起运动，以便检测到两个索引。在此过程中，增量轨道上的线数被计数。通过查找表，可以确定绝对位置。增量装置的体积小且成本效益高，但缺点是必须先运动才能确定绝对位置。

编码器速度

数字增量编码器的响应受限于特定的最大输入信号频率。扫描速度增加，输入频率增加，分辨率也更高。因此，增量编码器有一个最大速度，随着分辨率的提升必须降额。绝对编码器通常同时支持高速和高分辨率，因为位置是按需确定的，而非连续的。

编码器抖动

抖动的基本原因是各种电子噪声（Shot、Johnson、Pink）。噪声是宽频的，但连续传输的增量编码器通过滤波正弦/正弦信号来降低带宽。妥协是降低了最大速度。

在绝对编码器中，带有采样位置信息的抖动是每个采样的不确定性。虽然可以进行一定的数字过滤，但限制带宽效果有限。对于需要非常稳定位置的高精度应用，增量编码器可能提供更优的性能。

编码器技术

光学

光学编码器本质上是增量的，绝对 形式可能包含类似条码的唯一编码刻度。码位数决定了唯一码的数量，从而决定了刻度的最大长度或周长。微型相机捕捉代码，后续处理确定绝对位置。这种技术的延迟 会增加。为降低延迟，某些光学编码器还增加了一条增量轨道，用于初始绝对读数之后。 

磁性

磁性编码器本质上也是增量的，因为它检测多极对轨道的变化磁场。 第二条唯一编码的磁性轨道同样用于提供绝对位置 in 的形成。 

电容式

同样，和光学编码器一样，电容编码器本质上是增量的。基于对直径材料的调制以改变电容，实现绝对时需要两条调制轨道 。 

解析器

解析器是一种 基于电磁感应原理的绕组装置，本质上是绝对的，产生周期为一转的正弦/正弦信号。 “多速”解析器每转产生更多循环以提升分辨率，但器件不再是绝对的。更复杂的版本包括 单速绝对绕组和额外的多速绕组。本来就笨重的解析器实现，进一步增加了体积和重量。  

IncOder™

IncOder基于与解析器相同的感应原理，但使用PCB走线而非物理绕组。编码器技术本质上是绝对的，可以在多个轨道上提供高分辨率，而无需增加解算器带来的体积和重量。 

常见问题解答

绝对定位和增量定位有什么区别？

绝对定位和增量定位的区别在于各自系统对运动的定义：

绝对定位测量从固定参考点（原点）出发的运动。每个位置都指定为距离该原点的距离。

增量持仓衡量相对于当前持仓的移动。每个新位置都指定为距离上一个位置的距离，而非固定点。

绝对规划和增量规划有什么区别？

绝对规划和增量规划的区别在于CNC或机器人系统中坐标的定义方式：

• 绝对规划指定相对于固定原点的位置。每个命令都告诉机器从原点移动到特定位置。
• 增量编程定义相对于机器当前位置的位置。每个命令都将机器从当前位置移动一定距离。

增量确认和绝对确认有什么区别？

增量确认与绝对确认的区别在于确认的获取方式：

• 渐进式确认是指随着新数据或证据的收集逐步确认信息，直到最后才完全确定。
• 绝对确认一次性提供完全且明确的保证，毫无疑问。
   

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  Celera Motion是Novanta公司（纳斯达克股票代码：NOVT）的一个运动控制企业，而Novanta是一家领先的核心技术解决方案全球供应商。其解决方案可为先进的工业和医疗保健OEM厂商创造竞争优势。Novanta将光子学与运动之交集方面的深厚专业技术与业经证明的复杂技术难题解决能力有效地整合起来。这使Novanta能够设计出为客户的苛刻应用量身定制的核心元件和子系统，可提供极高的精度和性能。Novanta为世界各地的客户提供高度工程化的激光、视觉和精密运动解决方案。我们的增长动力是一支由专业人士组成的强大团队，大家共同致力于创新和客户成功。

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  作为Novanta的一家公司，Celera Motion的全球业务存在使我们能够随时随地为您提供所需支持。我们不仅仅是一家一流元件供应商。您可以信赖我们，将我们视为一个值得信赖的合作伙伴 – 一个信仰公开对话和定期沟通的合作伙伴。

  我们知道，进行解决方案工程设计只是第一步。通过快速进行原型设计、在国内外进行制造，以及始终及时地提供高品质、高效率的产品，我们使客户能够获得关键的竞争优势。我们的内部连续生产能力包括供应链和物流管理以及ISO 9001和ISO 13485质量管理体系方面的丰富经验。