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苏州必力信光电有限公司
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增量编码器的分辨率，倍频与细分技术
增量编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，高精度角度编码器，有两个（或4个，以后讨论4个光眼的）光眼读取A/B信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，也就是可以分辨读取的小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是PPR，也就是每转脉冲数，例如每圈刻线360线，A/B每圈各输出360个脉冲，分辨率参数就是360PPR。那么这个编码器可分辨的小角度变化量是多少度呢？就是1度吗？
增量编码器的A/B输出的波形一般有两种，一种是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信号，一种是缓慢上升与下降，波形类似正弦曲线的Sin/Cos曲线波形信号输出，A与B相差1/4T周期90度相位，如果A是类正弦Sin曲线，那B就是类余弦Cos曲线。
对于方波信号，A/B两相相差90度相（1/4T），这样，在0度相位角，90度，180度，270度相位角，这四个位置有上升沿和下降沿，这样，实际上在1/4T方波周期就可以有角度变化的判断，这样1/4的T周期就是小测量步距，编码器，通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断，可以4倍于PPR读取角度的变化，这就是方波的四倍频。这种判断，也可以用逻辑来做，0代表低，编码器 测角度，1代表高，A/B两相在一个周期内变化是00，01，11，编码器测角度，10。这种判断不仅可以4倍频，还可以判断旋转方向。（即：二倍频信号是通过A相和B相的“异或”转换获得。四倍频信号是通过A信号和B信号的正跳沿及负跳沿获得。）
那么，方波信号的小分辨角度=360度/（4xPPR）。
前面的问题：一个方波A/B输出360PPR的增量编码器，小分辨角度=0.25度。
UVW信号增量型编码器：除了上述通用编码器外，还有一些是与其它的电气输出信号集成在一起的增量型编码器。与UVW信号集成的增量型编码器就是实例，它通常应用于交流伺服电机的反馈。这些磁极信号一般出现在交流伺服电机（或无刷电机）中，UVW信号一般是通过模拟磁性原件的功能而设计产生的，并以三个方波的形式出现，它们彼此偏移120°。为了便于电机启动，控制电动机用的启动器需要这些正确的信号。这些UVW磁极脉冲可在机械轴旋转中重复许多次，因为它们直接取决于所连接的电机磁极数，并且用于4、6或更多极电机的UVW信号。
增量式编码器（Incremental Encoder）是一种用于测量旋转角度、位置和速度的设备。它通过感知和记录轴的运动，将运动参数转化为数字信号进行处理和分析。增量式编码器广泛应用于自动控制系统、机械加工、机器人技术和仪器仪表等领域。本文将介绍增量式编码器的工作原理、分类以及特点。
1.增量式编码器工作原理
增量式编码器基于光学或磁性原理工作，其工作原理可以分为以下几个步骤：
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光学或磁知：增量式编码器通常由一个固定部分和一个旋转部分组成。固定部分包含感应器（例如光电二极管或霍尔传感器），而旋转部分则与被测量的物体相连接。当旋转部分发生旋转时，感应器会感知到光电信号变化或磁场变化。
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信号产生：根据感应器产生的信号变化，增量式编码器会生成脉冲信号。通常，每旋转一周，增量式编码器会产生若干个脉冲，其数量与编码器的分辨率有关。
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脉冲计数：脉冲信号会被计数器记录下来，以确定物体的位置、旋转角度或速度。通过对脉冲计数进行处理和分析，可以得到的测量结果。
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输出接口：增量式编码器的测量结果可以通过数字接口（如脉冲输出、RS485通信等）传输给外部设备或系统进行进一步处理和应用。
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