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怎樣判斷旋轉(zhuǎn)編碼器質(zhì)量好壞？
越來(lái)越多的產(chǎn)品中運(yùn)用了旋轉(zhuǎn)編碼器的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師們?cè)谶x用旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)會(huì)挑選性價(jià)比高的編碼器,那么問(wèn)題來(lái)了,判斷旋轉(zhuǎn)編碼器質(zhì)量好壞都要參考哪些呢?
一、旋轉(zhuǎn)編碼器分辨率
旋轉(zhuǎn)編碼器分辨率是指編碼器能夠分辨的最小位置變化（步數(shù)），其大小取決于所使用的感應(yīng)元件。通常來(lái)說(shuō)，采用細(xì)分的方式可提高編碼器的分辨率，但細(xì)分卻會(huì)增加信號(hào)噪聲。旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率通常以軸每旋轉(zhuǎn)一周的信號(hào)輸出變化（步數(shù)），或者，線性編碼器以每毫米距離對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出變化（步數(shù)）來(lái)表示。如果步數(shù)是2的指數(shù)倍，則分辨率通常以“位”的形式表示。分辨率對(duì)于速度（或加速度）計(jì)算是一個(gè)非常重要的因素。
分辨率，例如：262144步=18位=5角秒
二、旋轉(zhuǎn)編碼器可重復(fù)性
旋轉(zhuǎn)編碼器的可重復(fù)性是指編碼器在給定位置連續(xù)測(cè)量五次輸出的最大偏差。一般來(lái)說(shuō)，可重復(fù)性指示了位置信號(hào)隨時(shí)間的隨機(jī)變化值。這些變化值通常是由編碼器電信號(hào)噪聲所導(dǎo)致。通過(guò)信號(hào)處理可降低噪聲，但這也會(huì)減小編碼器輸出的帶寬。
可重復(fù)性，例如：+/-7.2角秒
三、旋轉(zhuǎn)編碼器精度
旋轉(zhuǎn)編碼器精度由傳感器的基本誤差極限和影響量（如溫度變化、濕度變化、電源波動(dòng)、頻率改變等）引起的改變量極限確定。編碼器的精度確定了位置輸出的系統(tǒng)總測(cè)量誤差。測(cè)量誤差通常包括多種因素造成的系統(tǒng)偏差，如非線性、遲滯或?qū)ぷ鳝h(huán)境（如溫度、振動(dòng)）的交叉敏感度等。通過(guò)線性化處理可部分或完全糾正系統(tǒng)誤差。編碼器的精度通常以角度或距離表示。如果對(duì)應(yīng)的步數(shù)是2的指數(shù)倍，則精度通常以“位數(shù)”的形式表示。注：“位數(shù)”是2的指數(shù)。
精度，例如：14位=120角秒
編碼器的分辨率、精度和可重復(fù)性之間的關(guān)系，如下圖給以了最好的說(shuō)明.
四、旋轉(zhuǎn)編碼器非線性誤差
將編碼器的輸入、輸出（測(cè)量、結(jié)果）分別作為直角坐標(biāo)系的縱軸、橫軸，選擇適合的坐標(biāo)軸，并將理想的輸入輸出對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)入坐標(biāo)，可以得到一條理想輸入輸出關(guān)系曲線。將實(shí)際的輸入輸出對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)入坐標(biāo)，可以得到一條實(shí)際輸入輸出關(guān)系曲線。最理想的情況下這兩條曲線應(yīng)該重合，實(shí)際上是不可能做到的，這時(shí)兩條曲線之間的距離就是誤差。如果這兩條曲線形狀完全一致，但不重合，例如一條曲線相當(dāng)于另一條的平移或直線的斜率相同，這時(shí)的誤差就是線性的，否則誤差就是非線性誤差。
非線性誤差對(duì)于高分辨率的光學(xué)編碼器在運(yùn)動(dòng)反饋的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，會(huì)產(chǎn)生兩種影響：
積分非線性 (INL) ，是指由位置誤差導(dǎo)致的非線性誤差總和。通常來(lái)說(shuō)，積分非線性由誤差范圍的低次諧波定義，因?yàn)檩敵鲱l譜的低頻被用于定位。在要求高精度的直驅(qū)應(yīng)用中，如印刷或掃描機(jī)械中，必須考慮積分非線性。
微分非線性 (DNL) ， 是指由速度波動(dòng)導(dǎo)致的非線性誤差總和。通常來(lái)說(shuō)，微分非線性由誤差范圍的高次諧波定義。該非線性會(huì)影響到速度測(cè)量（因?yàn)樗俣仁蔷幋a器位置輸出的微分計(jì)算結(jié)果），因此具有高通特性。微分非線性 (DNL) 不會(huì)對(duì)定位精度產(chǎn)生太大的影響。誤差的高次諧波與速度反饋環(huán)相關(guān)，然而，由于電機(jī)反饋系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)快速的時(shí)間響應(yīng)，所以系統(tǒng)通常不會(huì)過(guò)濾這些高次諧波。除了高精度以外，分辨率對(duì)于速度波動(dòng)也具有關(guān)鍵作用，因?yàn)楦叩姆直媛士梢詭椭到y(tǒng)降低波動(dòng)的大小。
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