安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸：絕對(duì)值編碼器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用！

旋轉(zhuǎn)編碼器在工業(yè)應(yīng)用中扮演著重要的角色，用于測(cè)量機(jī)械位置、角度、長(zhǎng)度、速度等參數(shù)，提供反饋并參與控制系統(tǒng)中。旋轉(zhuǎn)編碼器分為增量值編碼器和絕對(duì)值編碼器兩大類，而絕對(duì)值編碼器又包括單圈和多圈兩種類型。在選擇和應(yīng)用絕對(duì)值編碼器時(shí)，了解其工作原理以及每一個(gè)位置獨(dú)立的意義至關(guān)重要。

增量值編碼器 vs. 絕對(duì)值編碼器

首先，我們需要理解增量值編碼器和絕對(duì)值編碼器之間的區(qū)別。增量值編碼器通過計(jì)算信號(hào)脈沖的變化來提供相對(duì)位置信息，它們通常被稱為“相對(duì)值編碼器”。在增量值編碼器中，位置信息的計(jì)算是依賴于前一次測(cè)量結(jié)果的，因此如果出現(xiàn)停電或干擾等問題，就會(huì)導(dǎo)致誤差累積。

相比之下，絕對(duì)值編碼器采用了一種不同的工作方式。它們?cè)谠O(shè)備初始化后會(huì)確定一個(gè)原點(diǎn)，然后提供與該原點(diǎn)的絕對(duì)位置信息，因此被稱為“絕對(duì)值編碼器”。絕對(duì)值編碼器的優(yōu)勢(shì)在于每一個(gè)位置的獨(dú)立性，它們的位置信息不依賴于前一次讀數(shù)，因此不會(huì)出現(xiàn)誤差累積的問題。這種獨(dú)立性使得絕對(duì)值編碼器在許多應(yīng)用中更加可靠。

深入理解絕對(duì)值編碼器的“絕對(duì)”概念

現(xiàn)在讓我們更深入地理解絕對(duì)值編碼器的“絕對(duì)”概念。絕對(duì)值編碼器的內(nèi)部位置值是在出廠時(shí)就確定的，其量程內(nèi)的位置已經(jīng)與編碼器內(nèi)部絕對(duì)對(duì)應(yīng)。一旦設(shè)備初始化原點(diǎn)后，每一次讀數(shù)都是獨(dú)立的，不依賴于前一次的數(shù)據(jù)讀取。這意味著絕對(duì)值編碼器內(nèi)部和外部的每一次數(shù)據(jù)刷新和讀取都是獨(dú)立的，不涉及計(jì)數(shù)累加。

為什么要強(qiáng)調(diào)絕對(duì)值編碼器的“絕對(duì)”概念呢？這是因?yàn)檫@個(gè)定義具有重要的意義：

1. 提供每個(gè)軸位置的絕對(duì)碼值： 絕對(duì)值編碼器能夠?yàn)槊總€(gè)軸的位置提供一個(gè)絕對(duì)的碼值，這在位置控制中非常重要。相比于增量值編碼器，絕對(duì)值編碼器無需進(jìn)行連續(xù)的計(jì)數(shù)操作，可以直接讀取當(dāng)前位置值。這樣可以降低后續(xù)設(shè)備的計(jì)算負(fù)擔(dān)，減少附加輸入部件的成本。特別是在多軸并行工作的工業(yè)機(jī)器人等應(yīng)用中，絕對(duì)值編碼器的高速和經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)非常突出。

2. 提供電源啟動(dòng)后的準(zhǔn)確位置信息： 絕對(duì)值編碼器不需要依賴于內(nèi)部或外部計(jì)數(shù)來獲取當(dāng)前位置信息，這在電源啟動(dòng)后或內(nèi)外電源故障的情況下尤其重要。絕對(duì)值編碼器可以立即提供準(zhǔn)確的位置信息，而不需要等待計(jì)數(shù)裝置的重新計(jì)數(shù)。在工業(yè)電氣環(huán)境中，尤其是在存在復(fù)雜干擾的情況下，如變頻器與電機(jī)的干擾，絕對(duì)值編碼器原始位置信息是絕對(duì)的，不會(huì)受到干擾的影響。這種特性使得絕對(duì)值編碼器非常適用于對(duì)安全性要求較高的場(chǎng)合，例如風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)、港口機(jī)械同步定位、起重機(jī)械、建筑機(jī)械（塔吊）、電梯、工程機(jī)械、鋼鐵冶金、石油化工、水利電力、醫(yī)療設(shè)備、雷達(dá)火炮回轉(zhuǎn)裝置、太陽能跟蹤回轉(zhuǎn)裝置等領(lǐng)域，以及重工業(yè)、核工業(yè)、汽車制造等需要高精度位置控制的大型工業(yè)機(jī)器人。

3. 支持高速數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸： 在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中，快速可靠的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要。絕對(duì)值編碼器已經(jīng)適應(yīng)了這一趨勢(shì)，支持標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)總線協(xié)議，如Canopen、Profibus-DP、Profinet、Eerthnet等，以及高速傳輸協(xié)議，如Endat2.2、Hiperface、Biss、RS485等，這些協(xié)議提供了高速的、帶CRC數(shù)據(jù)安全校驗(yàn)的數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng)的脈沖式增量值編碼器相比，絕對(duì)值編碼器具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速度和精確性。

4. 高分辨率特性： 絕對(duì)值編碼器通常具有較高的分辨率，這意味著它們可以提供更精細(xì)的位置信息。例如，德國(guó)的絕對(duì)值編碼器通常具有高達(dá)25位（360度內(nèi)2的25次方分割）的分辨率。這種高分辨率對(duì)于需要高精度定位和小步距抖動(dòng)的應(yīng)用非常重要，例如在加速度、加加速度等高階導(dǎo)數(shù)的精確計(jì)算中，以及需要準(zhǔn)確定位的機(jī)器人應(yīng)用中。

總結(jié)

在選擇和應(yīng)用絕對(duì)值編碼器時(shí)，我們需要理解其“絕對(duì)”概念的定義。真正的絕對(duì)值編碼器具有每一個(gè)位置獨(dú)立的特性，不依賴于計(jì)數(shù)，提供高速、安全、可靠的位置信息。這些特性使得絕對(duì)值編碼器在各種工業(yè)應(yīng)用中都具有廣泛的用途，特別是在需要高精度和安全性的場(chǎng)合。因此，在選型和使用絕對(duì)值編碼器時(shí)，確保其內(nèi)部符合絕對(duì)編碼的定義，以確保數(shù)據(jù)的可靠性和高速準(zhǔn)確性。