旋转编码器的分辨率与精度 旋转编码器的分辨率与精度 关于传感器的分辨率与精度的理解，可以用我们所用的机械三指针式 手表打这样一个比喻：时针的分辨率是小时，分针的分辨率是分，秒针的分辨 率是秒，眼睛反应快的，通过秒针在秒间的空格，我们甚至能分辨至约 0.3 秒， 这是三针式机械指针手表都可以做到的；而精度是什么，就是每个手表对标准 时间的准确性，这是每个手表都不同的，或者在使用的不同时间里都不同的 （越走越快的或越走越慢的），大致在1 秒至30 秒之间。 同样的，在旋转编码器的使用中，分辨率与精度是完全不同的两个概 念。 编码器的分辨率，是指编码器可读取并输出的最小角度变化，对应的 参数有：每转刻线数（line）、每转脉冲数（PPR）、最小步距（Step）、位 （Bit）等。 编码器的精度，是指编码器输出的信号数据对测量的真实角度的准确 度，对应的参数是角分（′）、角秒（〃）。 分辨率：线（line），就是编码器的码盘的光学刻线，如果编码器是 直接方波输出的，它就是每转脉冲数（PPR）了（图1）, 但如果是正余弦 （sin/cos）信号输出的，是可以通过信号模拟量变化电子细分，获得更多的方 波脉冲PPR 输出（图2），编码器的方波输出有A 相与B 相，A 相与B 相差1/4 个脉冲周期，通过上升沿与下降沿的判断，就可以获得1/4 脉冲周期的变化步 距（4 倍频），这就是最小测量步距（Step）了，所以，严格地讲，最小测量 步距就是编码器的分辨率。 例如，德国海德汉的ROD426 的3600 线编码器，方 波输出，就是3600ppr，脉冲周期0.1 度，通过A 相B 相4 倍频后，可获得 0.025 度的测量步距；而其海德汉提供的精度参数为18 角秒（0.005 度）。 分 辨率数值大于精度数值。 如果是德国海德汉的 ROD486 的3600 线的正余弦信号输出，可进行25 倍的电子细分，获得90000 的脉冲（ppr），0.004 度的脉冲周期，通过A/B 相 的四倍频，可获得0.001 度最小测量步距的分辨率，而海德汉提供的原始编码 器的精度还是18 角秒（0.005 度），(不含细分误差）。 分辨率数值小于精度 数值。 在以通讯数据输出型的编码器或绝对值编码器，其输出的分辨率是以 多少'位'来表达，即2 的幂次方的圆周分割度。 所以，旋转编码器的分辨率可以用'线ｌｉｎｅ”，每转脉冲数ＰＰＲ， 或'步距Ｓｔｅｐ'分别来表述。用线来表述，可能还可以再细分的，而有一些' １７位'的编码器，实际是针对步距的，已经细分好了的。 一个３６００线的 编码器，分辨率也完全有可能优于一个'１７位'的已经细分好的编码器。 绝对脉冲编码器:APC 增量脉冲编码器:SPC 两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件. 旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。 技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输 出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位 差90 度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。 增量型编码器与绝对型编码器的区分 编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器 (旋转型) 工作原理: 由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射 和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90 度相位差（相对于一个周波为360 度），将C、D 信号反向，叠加在A、B 两相 上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z 相脉冲以代表零位参考位。 由于A、B 两相相差90 度，可通过比较A 相在前还是B 相在前，以判 别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。 编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很 薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎， 但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数 量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。 分辨率-编码器以每旋转360 度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也 称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000 线。 信号输出: 信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路 （PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL 为长线差分驱动（对称A,A-;B,B- ;Z,Z-）,HTL 也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码 器对应。 信号连接-编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC 和 计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。 如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。 A.B 两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z 三相联接，用于带参考位修正的位置测量。 A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电 缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。 对于 TTL 的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达 150 米。 对于 HTL 的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达 300 米。以上信息对传感器编码器选型有一定的帮助。