恶劣环境下应用的电感式增量编码器和绝对编码器

编码器可分为增量编码器和绝对编码器两种基本类型。增量编码器的显著特点是其报告角度的变化。换句话说，当增量编码器通电时，它不会报告其角位置，直到它有测量参考点。

绝对编码器在比例或范围内清楚地报告其位置。换句话说，当绝对编码器通电时，它将报告其角度，而无需任何参考信息或移动。电源会发生什么？这是一个很好的酸测试，用来区分绝对编码器和增量编码器。

令人困惑的是，一些制造商现在正在销售伪绝对编码器。这些编码器在启动时必须经历某种形式的唤醒和摇动程序，以确定绝对角度。它们更准确地描述为增量编码器，在生成绝对数据之前需要有限的校准步骤。

角度编码器技术

工业仍然使用更多的电位计来测量角度。然而，在过去的25年里，非接触技术的使用显著增加。非接触式测量的持续趋势是由于电位计的磨损和可靠性，特别是在恶劣的环境（特别是振动）或长期。

光学编码器是非接触式旋转编码器的常见形式。它们通过将光照射到光栅或光学光栅上，并根据返回光的强度计算位置来工作。大多数光学设备都是增量的。通常，位置信息使用一系列脉冲传输——通常是相位正交，以确定行驶方向。这些通常被称为A/B脉冲。单个脉冲序列(通常称为Z参考)每转提供一个脉冲作为基准或参考标记。

绝对编码器相似，但使用不同类型的比例。这种布局允许在加电时确定绝对角度——没有任何参考标记。通常，绝对编码器具有数字输出，其分辨率由输出中的位数定义。10个设备将提供1024个计数；11个设备将提供2048个计数，等等。

角度编码器通信

传统上，报告角度的绝对编码器有两种方式

-串行数据或并行数据。目前，高速串行数据的使用在很少使用的并行数据中占主导地位。串行数据通常基于RS-提供422硬件标准和各种格式。绝大多数绝对编码器的格式都是SSI(同步串行接口)，BiSS-C和SPI（串行外部接口）。值得注意的是，这些都是开放标准。一些编码器制造商推出并推广了自己的封闭通信标准，以防止粗心的客户只使用他们的产品。

绝对编码器和增量编码器的相对优势

传统的绝对编码器比增量编码器更贵。尽管这仍然是正确的，但差别并不大。

更改（非接触）绝对代码可以提供更好的性能、更高的准确性和更低的整体成本。这是因为增量传感器方法可能存在实际问题。最明显的一点是，每次断电时，系统都必须执行校准步骤，这将降低系统性能，如果突然断电，可能会影响安全。

其次，从参考标记计数来计算位置。在某些情况下，计数可能会丢失，特别是电压供应变化或高速位置变化。这对操作有潜在的灾难性影响。如果不控制，可能会导致长时间的不同步操作。大多数增量编码器基于光学技术，提供高分辨率读数，必须使用光栅上非常精细的特性。有时这些功能只有几微米。虽然这些精细的特性增加了灵敏度，但也意味着它们变得更加脆弱，更容易受到异物的影响。绒毛、冷凝、油脂或污垢会导致光学编码器停止工作——更糟糕的是，读数错误。

光学编码器和电感编码器

近年来，国内绝对编码器和增量编码器之间的价格差异有所下降。部分原因是绝对传感器的使用更多，但更重要的是，新的绝对传感技术在中国引入。

虽然光学传感器仍然是一些工程师的频繁选择，但新一代电感编码器能够在不受环境因素影响的情况下，在测试应用中提供准确的绝对角度测量。

电感编码器不是光栅和光电探测器，而是印刷层绕组，其基本工作原理类似于变压器或旋转变压器。它们的基本物理实现了绝对、紧凑、轻、高分辨率的代码。除了基本的绝对性外，它们还有其他优点：——它们不受异物的影响，它们的测量性能通常不受偏移或安装公差的影响。这意味着它们不需要自己的精密外壳或轴承组件，而是可以简单地拧到主机系统上，如电机或执行器。另一方面，通过根除轴承、轴、联轴器、密封件等，可以简化当地机械的尺寸，减少尺寸和重量。