增量式光栅编码器与绝对式编码器性能比较和分析

机械设计与制造

ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ

第１期２０１１年１月

文章编号：１００１—３９９７（２０１１）０１－００９６－－０２

增量式光栅编码器与绝对式编码器性能比较和分析串

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（，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春１３００３３）（２中国科学院研究生院，北京１０００３９）ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｃｒｅｍｅｎｔａＩｅｎｃｏｄｅｒａｎｄａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒ

ＳＨＩＫｕｉｌ”，ＧＡＯＹｕｎ－ｇｕｏｉ，ＺＨＡＯＹｏｎｇ－ｚｈｉｌ”，ＱＩＡＯＢｉｎ９１

（１ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）（２ＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ）

【摘要】大型天文望远镜对恒星跟踪时，其跟踪低速性能要求比较高，要达到此速度控制精度，需选取合适的编码器，恒星速度为０．００４％，伺服系统速度回路采样频率８００Ｈｚ时，编码器分辨率为２６位才能达到测速要求。而国产绝对式轴角编码器的分辨率只能达到２４位，不能满足系统测速要求，因此我们采用雷尼绍公司的２６位增量式光栅编码器。由于对２６位编码器直接测试存在技术难度，因此我们采用与绝对式编码器进行比对的方式对其性能进行议明。通过实验，我们断定其测速性能优于目前国产的绝对式编码器。

关键词：增量式光栅编码器；测速性能；绝对式编码器

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＴｈｅｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙＰＣ咖Ｆｍｚｌｌｔｃｅ．ｏｆｔｒａｃｋｉｎｇｍｕｓｔｂｅｈｉｇｈｗｈｅｎｔｅｌｅｓｃｏｐｅｔｒａｃｋｉｎｇｓｔａｒ．Ｓｏｗｅｓｈｏｕｌｄｃｈｏｉｃｅｐｒｏｐｅｒｅｎｃｏｄｅｒ．Ｓｔａｒ’ｓｔｕｒｎｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓ船ｎｒｆｙＯ．００４０／ｓ．形ｋｎｔｈｅｓｅｒｐｏｌｏｏｐ’ｓｓａｍｐｌｉｎｇｆｒｅ—ｑｕｅｎｃｙｉｓ８００Ｈｚ，ｔｈｅｅｎ，ｃｏｄｅｒ’ｓｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｕｓｔｂｅ２６ｂｉｔ，ｔｈａｔｃａｌｌｍｅｅｔ

ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ’ｓｒｅ－ｑｕｉｒｅ．Ｂｕｔｔｈｅｂｅｓｔａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒｍａｄｅ汛ｃｈｉｎａｉｓ２４ｂｉｔ．ｓｏｗｅｕｓｅｔｈｅＲｅｎｉｓｈａｗ’ｓ２６ｂｉｔ

ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｅｎｃｏｄｅｒ．Ｗｅｈａｖｎ’ｔｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｏｄｉｒｅｃｔｌｙｔｅｓｔｉｔ＇ｓｐｅ咖ｍｎ聊ｅ，ｓＤｗｅｃａｎｏｂｔａｉｎｉｔ’ｓｐｅ咖肌虢ｃｅｆｏ肌

ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｅｎｃｏｄｅｒａｎｄａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅ

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ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔ２６ｂｉｔｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｅｎｃｏｄｅｒｈａｖｅ

ｈｉｇｈｅｒｐｅ口ＣｏＦｌｌｌＺｌｌｌ，ｃｅｔｈａｎ２４ｂｉｔａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒｏ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｅｎｃｏｄｅｒ；Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ；Ａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒ中图分类号：ＴＨｌ６文献标识码：Ａ

１引言

绝对式编码器对于轴的每一转角给出的是一种特定的编码，该编码是唯一的，而与其它位置无关；绝对式编码器在掉电期间不掉数能保留该位置信息，抗干扰能力强（干扰瞬间过后即恢复），这是它至关重要的优点，因而在国防、科研等领域广泛应用。★来稿日期：２０１０－０３—０９★基金项目：中科院三期创新基金支持项目

但受码盘尺寸和亥Ⅱ划精度的限制，目前国内编码器精度只能做到２４位分辨率，不能满足高精的天文望远镜控制需求。

增量式圆光栅编码器，采用莫尔条纹技术，将角位移转换成电脉冲信号的一种传感器，广泛应用于各种高精度角位移检测和控制系统中。它受结构尺寸的限制小，可以缠绕在大圆柱面上，在

口倾角由１８０改为２００等，再次单击确定按钮，系统会根据新参数风筛式清选装置三维溪型，调整参数值时滇型能自动更新，界面友自动更新模型，如图５（ｂ）所示。好、非常白见。在设计｜凿陧中，能够缩短开发周期、节省人力物力。

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万方数据