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絕對值編碼器的“絕對式”的定義
什么是絕對值編碼器的“絕對式”的定義
旋轉(zhuǎn)編碼器是工業(yè)中重要的機械位置角度、長度、速度反饋并參與控制的傳感器，旋轉(zhuǎn)編碼器分增量值編碼器、絕對值編碼器、絕對值多圈編碼器。
從外部接收的設(shè)備上講（如伺服控制器、PLC），增量值是指一種相對的位置信息的變化，從A點變化到B點的信號的增加與減少的計算，也稱為“相對值”，它需要后續(xù)設(shè)備的不間斷的計數(shù)，由于每次的數(shù)據(jù)并不是獨立的，而是依賴于前面的讀數(shù)，對于前面數(shù)據(jù)受停電與干擾所產(chǎn)生的誤差無法判斷，從而造成誤差累計；而“絕對式工作模式”是指在設(shè)備初始化后，確定一個原點，以后所有的位置信息是與這個“原點”的絕對位置，它無需后續(xù)設(shè)備的不間斷的計數(shù)，而是直接讀取當前位置值，對于停電與干擾所可能產(chǎn)生的誤差，由于每次讀數(shù)都是獨立不受前面的影響，從而不會造成誤差累計，這種稱為接收設(shè)備的“絕對式”工作模式。 而對于絕對值編碼器的內(nèi)部的“絕對值”的定義，是指編碼器內(nèi)部的所有位置值，在編碼器生產(chǎn)出廠后，其量程內(nèi)所有的位置已經(jīng)“絕對”地確定在編碼器內(nèi)，在初始化原點后，每一個位置獨立并具有唯一性，它的內(nèi)部及外部每一次數(shù)據(jù)刷新讀取，都不依賴于前次的數(shù)據(jù)讀取，無論是編碼器內(nèi)部還是編碼器外部，都不應(yīng)存在“計數(shù)”與前次讀數(shù)的累加計算，因為這樣的數(shù)據(jù)就不是“獨立”“唯一”“量程內(nèi)所有位置已經(jīng)預(yù)先絕對確立”了，也就不符合“絕對”這個詞的含義了。
所以，真正的絕對編碼器的定義，是指量程內(nèi)所有位置的預(yù)先與原點位置的絕對對應(yīng)，其不依賴于內(nèi)部及外部的計數(shù)累加而獨立、唯一的絕對編碼。
關(guān)于“絕對式”編碼器的概念的“故意混淆”與認識的誤區(qū)
關(guān)于絕對值編碼器，很多人的認識還是停留在“停電”的位置保存這個概念，這個是片面而有局限性的，“絕對值”編碼器不僅僅是停電的問題，對于接收設(shè)備，真正的“絕對值”的意義在于其數(shù)據(jù)刷新與讀取無論在編碼器內(nèi)部還是外部，每一個位置的獨立性、唯一性、不依賴于前次讀數(shù)的“絕對編碼”，對于這個“絕對”的定義市場上還是模糊不清的，為此有些商家就會對于此概念的“故意混淆”：
混淆一：將接收設(shè)備的“絕對式工作模式”與絕對值編碼器的“絕對式”的混淆。接收設(shè)備的“絕對式”是指接收設(shè)備的無需不間斷計數(shù)累加，所有位置對于設(shè)備原點的“絕對”工作模式，事實上這種模式通過增量編碼器+自身的計數(shù)累加裝置+電池記憶，一樣可以提供給設(shè)備“絕對式”的位置信息，它與絕對值編碼器的“絕對編碼”完全不是一個概念，它存在計數(shù)的誤差及累加誤差的可能性、計數(shù)裝置供電故障可能性、高速時計數(shù)無法響應(yīng)等可能性。
混淆二：將絕對值單圈編碼器+內(nèi)部及外部的計數(shù)累加裝置與真正意義的絕對值真多圈編碼器的混淆。絕對值單圈+計圈計數(shù)裝置，它在360度以內(nèi)是絕對值的，但是超過360度以后，它的位置就不是“獨立”“唯一”了，它是依靠內(nèi)部或外部的計數(shù)來判斷多少圈內(nèi)的單圈絕對位置信息的，這種內(nèi)部或外部的“計數(shù)裝置”，與增量編碼器+計數(shù)裝置+電池記憶的性質(zhì)是一樣的，任何計數(shù)上的誤差，或者計數(shù)裝置工作時電源的瞬間故障，都會造成誤差而累計而無法判斷，造成欺騙性假絕對化信息。而真正的絕對值多圈編碼器，除了360度內(nèi)的位置都是絕對唯一的以外，在超過360度后繼續(xù)有齒輪機械帶動的絕對值碼盤，仍然提供“獨立”“唯
一”、不依賴于前次數(shù)據(jù)刷新讀取累加的絕對編碼。實際上從“絕對”這個定義上講，前面的那種單圈絕對+計數(shù)累加裝置的“假多圈絕對值編碼器”，它就不能再叫“絕對值多圈編碼器”了，盡管在360度以內(nèi)是絕對的，但是超過360度的工作量程，就不再是“絕對值編碼”了。
關(guān)于為什么要強調(diào)絕對值編碼器的“絕對”概念的定義，其意義在于：
第一， 可以為每個軸位置提供一個絕對的碼值。特別是在位置控制中，絕對值編碼器無需計數(shù)，可以實現(xiàn)直接的內(nèi)部高速讀數(shù)與外部輸出，此為絕對值編碼器的“高速”及“經(jīng)濟”的特征，其可減輕了后續(xù)接收設(shè)備控制器的計算任務(wù)，并且降低了其他附加的輸入部件的成本。例如在多軸并行工作的工業(yè)機器人，可以實現(xiàn)高速多軸的并行同步工作。以及各種需要多軸同步的控制領(lǐng)域。
第二， 無需計數(shù)的絕對值編碼器在電源啟動后或者內(nèi)部及外部電源故障，不需要參考驅(qū)動，在電源正常后即可獲得當前的準確位置。而在各種工業(yè)電氣環(huán)境下的復(fù)雜干擾情況下（例如變頻器與電機的干擾），由于絕對值編碼器其原始的位置信息是絕對的，而不會受干擾的影響。上述特征，決定了這種編碼器的安全可靠性特征http://http://www.shangyepx.com/news/55BFBD4820044A2F.html，可使用在具有安全要求的場合，例如風力發(fā)電變槳系統(tǒng)、港口機械同步于定位、起重機械、建筑機械（塔吊）、電梯、工程機械、鋼鐵冶金、石油化工、水利電力、醫(yī)療設(shè)備雷達火炮回轉(zhuǎn)裝置、太陽能跟蹤回轉(zhuǎn)裝置等，以及重工業(yè)、核工業(yè)、汽車制造等領(lǐng)域的大型工業(yè)機器人。
第三， 在今天，快速可靠的數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)是絕對值編碼器的核心要素之一，工業(yè)用的標準的Canopen、Profibus-DP現(xiàn)場總線，Profinet、Eerthnet工業(yè)以太網(wǎng)，Endat2.2、Hiperface、Biss、專用高速含CRC數(shù)據(jù)安全的RS485等伺服與機器人專用高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，原來用“脈沖”方式發(fā)送信息的增量值編碼器是無法實現(xiàn)的。此為絕對值編碼器的高速總線式特征。
第四， 絕對值編碼器高位數(shù)的分辨率特征，由于無需內(nèi)部與外部的計數(shù)而直接輸出數(shù)字信號，所以不再受讀取“脈沖”及“累加”而在高速中響應(yīng)速度跟不上的困惑，先進的數(shù)字與模擬技術(shù)的混合，絕對值編碼器已經(jīng)能夠做到高位數(shù)分辨率，例如德國絕對值編碼器的單圈的25位（360度內(nèi)2的25次方分割），這種高分辨率可滿足于伺服電機與機器人高速精確定位及最小步距抖動。例如在加速度、加加速度等高位次位置導數(shù)的精確計算（運動剛性），機器人手臂前端的最小晃動準確定位等。
綜合上述的對于絕對值編碼器“絕對”的定義，在具有高速、安全性等特征的應(yīng)用場合要求下，一定不能使用那種有混淆意義的“絕對編碼器”或“假絕對值多圈編碼器”，而必須用真正意義上的絕對值編碼器或絕對值真多圈編碼器，及任何不依賴于計數(shù)的（無論內(nèi)部還是外部，有電池無電池的），所有的位置獨立、唯一、絕對，以確保數(shù)據(jù)的絕對可靠與高速準確性。 各位在選型及使用絕對值編碼器時，請確定其內(nèi)部是否為上述介紹的“絕對編碼”，以保證使用的絕對效用。
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