不同类型的绝对值编码器全解读（精华帖）

---

不同的是：

光电编码器可以达到极高的位置反馈精度和动态响应性能，但同时也很容易受到机械物理环境（如：振动、冲击...）的影响；

而 Resolver 和磁性编码器，是基于电磁场感应反馈“编码”的，测量精度就会比较低，响应速度也较慢，且容易受到电磁噪声的干扰，因此，很难胜任高动态运控系统的位置反馈；

单圈角度位置反馈，基本上就是一支单圈绝对值编码器。基于所面对的特定行业应用（主要是响应精度和对机械环境的敏感性），通常会采用光电码盘或磁编技术。

这种圈数计数方法最大的好处，就在于其技术实现比较容易，且硬件成本相对较低；但同时，它也有一个经常被人们诟病的缺点，就是会让编码器在电池没电（或损坏）时丢失圈数记录。

不过，个人认为，圈数记录在电池掉电的情况下发生数据丢失，只不过是一个表象而已，其圈数反馈必须依赖于历史数据记录的运行机理，才是问题的根本所在。可以说，对于机械轴旋转圈数，这种编码器基本上没有采取什么检测措施，仅仅是做了简单的计数累加而已。即使没遇到电池掉电（或损坏），也完全可能因为线路干扰、寄存器失效、计数错误...等其他原因导致寄存器内历史记录丢失，从而造成多圈绝对值编码器功能的失效。

相比之下，机械齿轮式的多圈绝对值编码器在圈数检测方面就有着更高的可靠性。

而在上图所示的多圈绝对值编码器中，单圈绝对位置和多圈齿轮角度的检测就都使用了霍尔传感器（磁编技术）。多圈检测使用了 3 级齿轮减速，如果每一级齿轮与上一级之间的速比为 1 : 16，那么主机械轴在旋转时，与每一级齿轮的角度位置比则分别为 16 : 1、256 : 1、4096 : 1，这样，该编码器的最大圈数测量范围就是 4096 圈。

不难发现，这类编码器输出的绝对位置反馈，是基于当前机械物理传动机构直接测得的，而不是根据历史记录计算出来的，无需电池，更不会受到线路干扰、程序错误...等外界环境的影响，从位置检测的源头做到了信号反馈的可靠性。

1974 年，一位名叫做 John R. Wiegand 的物理学家发现，经过适当处理的合金丝，因外壳和内芯之间的磁性差异，在特定的外加磁场条件作用下，可以使内芯与外壳的磁化方向相同或相反，同时磁极性的快速变化会使得合金丝两端产生一个短而有力的电脉冲，这种现象被称作“韦根效应”。

将基于韦根效应制成的韦根线圈置于磁性编码器内并靠近机械轴上的末端磁铁，就可以借助磁场旋转在线圈两端激发出来的电脉冲，触发其内部寄存器的计数累加动作，从而实现对磁性编码器的圈数检测；

经过多年的技术积累，现在的韦根线圈（传感器）已经能够在磁极变化时产生足够强劲的电力，从而使得这种多圈绝对位置编码器，可以在不依赖外部电池的情况下完成对旋转圈数的计数检测。

此外，韦根线圈在磁性编码器内部的安装精度，即与机械轴末端磁铁之间的相对位置误差，也会成为一个潜在的问题。因为，这一方面会直接影响编码器的测量精度；另一方面，还可能因为过高的工艺要求而带来产品硬件成本的增加。

个人认为，从长期看，多圈磁编肯定是会有其一席之地的，毕竟，成本优势在那儿放着呢；并且，理论上讲，这种绝对值编码器的圈数量程几乎可以说是没有限制的。但前提必须是先解决好上面所说的这些问题。

显然，受到机械结构的限制，这种多圈反馈方式的检测量程并不会太大；同时，以单圈位置编码覆盖较长的运动行程，其反馈精度也一定是大打折扣的。因此，比较适合那些对测量精度和行程都要求都不太高的经济型应用场合。

想了解伺服与运动控制方面最新资讯？

想明白伺服与运动控制全产业链行业分布？