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REXROTH編碼器的分辨率,倍頻與細(xì)分

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    REXROTH編碼器的分辨率,倍頻與細(xì)分
    REXROTH編碼器碼盤(pán)是由很多光柵刻線組成的,有兩個(gè)(或4個(gè),以后討論4個(gè)光眼的)光眼讀取A,B信號(hào)的,刻線的密度決定了這個(gè)增量型編碼器的分辨率,也就是可以分辨讀取的zui小變化角度值。代表增量編碼器的分辨率的參數(shù)是PPR,也就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),例如每圈刻線360線,A,B每圈各輸出360個(gè)脈沖,分辨率參數(shù)就是360PPR。那么這個(gè)編碼器可分辨的zui小角度變化量是多少度呢?就是1度嗎?
    REXROTH編碼器的A/B輸出的波形般有兩種,種是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號(hào),種是緩慢上升與下降,波形類似正弦曲線的Sin/Cos曲線波形信號(hào)輸出,A與B相差1/4T周期90度相位,如果A是類正弦Sin曲線,那B就是類余弦Cos曲線。
    對(duì)于方波信號(hào),A,B兩相相差90度相(1/4T),這樣,在0度相位角,90度,180度,270度相位角,這四個(gè)位置有上升沿和下降沿,這樣,實(shí)際上在1/4T方波周期就可以有角度變化的判斷,這樣1/4的T周期就是zui小測(cè)量步距,通過(guò)電路對(duì)于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR讀取角度的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷,也可以用邏輯來(lái)做,0代表低,1代表高,A/B兩相在個(gè)周期內(nèi)變化是0 0,0 1,1 1,1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻,還可以判斷旋轉(zhuǎn)方向。
    那么,方波信號(hào)的zui小分辨角度=360度/(4xPPR)。
    前面的問(wèn)題:個(gè)方波A/B輸出360PPR的REXROTH編碼器,zui小分辨角度=0.25度。
    REXROTH編碼器嚴(yán)格地講,方波zui高只能做4倍頻,雖然有人用時(shí)差法可以分的更細(xì),但那基本不是增量編碼器的,更高的分頻要用增量脈沖信號(hào)是SIN/COS類正余弦的信號(hào)來(lái)做,后續(xù)電路可通過(guò)讀取波形相位的變化,用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來(lái)細(xì)分,5倍、10倍、20倍,甚100倍以上,分后再以方波波形輸出(PPR)。分頻的倍數(shù)實(shí)際是有限制的,,模數(shù)轉(zhuǎn)換有時(shí)間響應(yīng)問(wèn)題,模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的度是對(duì)矛盾,不可能無(wú)限細(xì)分,分的過(guò)細(xì),響應(yīng)與度就有問(wèn)題;其次,原REXROTH編碼器的刻線精度,輸出的類正余弦信號(hào)本身致性、波形度是有限的,分的過(guò)細(xì),只會(huì)把原來(lái)碼盤(pán)的誤差暴露得更明顯,而帶來(lái)誤差。細(xì)分做起來(lái)容易,但要做卻很難,其方面取決于原始碼盤(pán)的刻線精度與輸出波形度,另方面取決于細(xì)分電路的響應(yīng)速度與分辨度。

 
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