绝对值编码器说明
绝对值编码器和增量编码器的工作原理
绝对值编码器和增量编码器的工作原理一、引言编码器是将机械运动转换为数字信号的设备，广泛应用于自动化控制系统中。
其中，绝对值编码器和增量编码器是两种常见的编码器类型。
本文将详细介绍它们的工作原理。
二、绝对值编码器1. 原理绝对值编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源，检测旋转轴上的刻度盘上的标记来确定角度位置。
刻度盘通常由磁性或光学条纹组成，每个条纹代表一个特定的角度位置，并且与传感器相对应。
当旋转轴旋转时，光电传感器会读取刻度盘上的标记，并将其转换为数字信号输出。
2. 类型根据不同的检测方式和输出类型，绝对值编码器可以分为以下几种类型：（1）单圈型：只能检测单圈角度范围内的位置。
（2）多圈型：可以检测多圈角度范围内的位置。
（3）线性型：可以检测线性位移范围内的位置。
3. 优缺点优点：（1）精度高：由于采用了高精度刻度盘和光电传感器，因此具有很高的精度。
（2）不受干扰：由于输出的是绝对位置信息，所以不受外界干扰影响。
（3）快速响应：由于无需进行复位操作，因此具有快速响应的特点。
缺点：（1）成本高：由于采用了高精度刻度盘和光电传感器，因此成本较高。
（2）复杂结构：由于需要安装刻度盘和光电传感器，因此结构较为复杂。
三、增量编码器1. 原理增量编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源，检测旋转轴上的齿轮或条纹运动来确定角度位置。
齿轮或条纹通常由磁性或光学条纹组成，每个条纹代表一个特定的角度位置，并且与传感器相对应。
当旋转轴旋转时，光电传感器会读取齿轮或条纹上的标记，并将其转换为数字信号输出。
2. 类型根据不同的检测方式和输出类型，增量编码器可以分为以下几种类型：（1）单路型：只能检测正转方向或反转方向的角度变化。
（2）双路型：可以同时检测正转方向和反转方向的角度变化。
（3）三路型：可以同时检测正转方向、反转方向和速度信息。
3. 优缺点优点：（1）成本低：由于采用了简单的齿轮或条纹结构，因此成本较低。
绝对值编码器
绝对值编码器简介绝对值编码器是一种用于数字信号处理的算法，用于将输入信号转换为绝对值编码形式。
它是一种非线性编码器，能够提供较高的数据压缩和传输效率。
本文将介绍绝对值编码器的工作原理、应用场景以及优缺点。
工作原理绝对值编码器的工作原理相对简单而有效。
它将输入信号分为正负两个部分，并分别编码。
对于正信号，直接将其数值作为编码输出；而对于负信号，则先将其取绝对值后再进行编码输出。
这种编码方式可以有效地减少信号的表达位数，提高数据传输效率。
以一个8位的二进制信号为例，正信号在编码器中直接输出即可，而负信号则需要经过一次绝对值运算后再进行编码输出。
例如，对于输入信号为-10的情况，绝对值编码器先将其取绝对值得到10，然后进行编码输出，最终结果为10。
应用场景绝对值编码器在数字信号处理中有着广泛的应用场景。
以下是一些常见的应用场景示例：1. 音频信号编码在音频信号处理中，绝对值编码器可以用来将音频信号进行压缩编码，达到减小数据大小的目的。
通过对音频信号进行绝对值编码，可以将信号的波动幅度大大降低，从而减少信号的表达位数，降低存储和传输成本。
2. 图像处理在图像处理中，绝对值编码器可以用来对图像进行压缩编码。
对于较高频率的像素变化，可以使用绝对值编码器将其编码输出，以减小数据大小。
这对于图像存储和传输来说是非常有益的，特别是在带宽有限的环境下。
3. 数据传输在数据传输领域，绝对值编码器可以用于提高数据传输效率。
通过将输入信号进行绝对值编码，可以减小数据传输的体积，降低传输延迟，并提高传输速率。
这在网络通信和传感器数据传输等领域都有着重要的应用。
优缺点绝对值编码器作为一种非线性的编码算法，具有一些明显的优点和缺点。
优点•数据压缩效率高：绝对值编码器能够有效地减少信号的表达位数，提高数据压缩效率，节省存储和传输空间。
•高速传输：绝对值编码器减小了数据体积，可以降低传输延迟，并提高传输速率。
•适用于各种信号类型：绝对值编码器适用于不同类型的信号，包括音频信号、图像信号和传感器数据等。
绝对值编码器调试说明书
绝对值编码器调试说明书编辑人：章晶一．绝对值编码器调试安全注意事项1. 电池装上后不能拔下或松掉，特别是绝对值原点设定后，否则会造成绝对值编码器的读数乱掉，造成撞机等事故。
2. 绝对值原点设置前，必须松开联轴器进行定位和重复定位测试，观察电池记忆绝对值坐标的稳定性。
3. 绝对值编码器装机后，必须测试电机运转的正反向及编码器的读数方向，防止撞机事件。
4. 设置完绝对值原点后，由于绝对值方案没有硬限位，必须先设定好各轴软限位保护，防止工作台飞出，造成人员伤亡。
二．绝对值编码器调试步骤1. 开启绝对值编码器模式先设置X轴系统参数->DspB0->DspB0-50->将261参数设置为0，如图1所示。
图1再设置Y轴系统参数->DspB0->DspB0-51->将381参数设置为0，如图2所示。
图2最后设置Z轴系统参数->DspB0->DspB0-52->将501参数设置为0，如图3示。
图32. 绝对值编码器的初始化1）. 先在伺服驱动器端编码器位置装上电池，然后松开X、Y、Z轴联轴器。
2）. 第一次设定绝对值编码器出现A.810报警，连接SigmaWin软件，选择安装->绝对值编码器设定->绝对值编码器复位->然后一直按确定，直到完成，如图4所示。
依此初始化X、Y、Z轴，然后断电重启伺服驱动器，此时报警清除。
图43. 绝对值编码器机床坐标值的定位测试与重复定位测试1）. 系统与伺服都上电，记录此时的机床坐标，然后将伺服断电，等候5~10分钟，再上电，记录此时的机床坐标，对比上次的机床坐标看有无变化。
如此重复3~5次。
2）. 伺服断电，将X、Y、Z轴手动正向转动，伺服上电，记录此时的机床坐标是否往正方向运动了。
然后伺服断电，等候5~10分钟，再上电，记录此时的机床坐标，对比上次的机床坐标看有无变化。
再伺服断电，将X、Y、Z轴手动正向转动，伺服上电，记录此时的机床坐标是否往正方向运动了，如此重复3~5次。
绝对值编码器的介绍
绝对值编码器的介绍绝对值编码器的介绍什么是绝对值编码器的“绝对式”的含义旋转编码器是工业中重要的机械位置角度、长度、速度反馈并参与控制的传感器，旋转编码器分增量值编码器、绝对值编码器、绝对值多圈编码器。
从外部接收的设备上讲（如伺服控制器、PLC），增量值是指一种相对的位置信息的变化，从A点变化到B点的信号的增加与减少的计算，也称为“相对值”，它需要后续设备的不间断的计数，由于每次的数据并不是独立的，而是依赖于前面的读数，对于前面数据受停电与干扰所产生的误差无法判断，从而造成误差累计；而“绝对式工作模式”是指在设备初始化后，确定一个原点，以后所有的位置信息是与这个“原点”的绝对位置，它无需后续设备的不间断的计数，而是直接读取当前位置值，对于停电与干扰所可能产生的误差，由于每次读数都是独立不受前面的影响，从而不会造成误差累计，这种称为接收设备的“绝对式”工作模式。
而对于绝对值编码器的内部的“绝对值”的定义，是指编码器内部的所有位置值，在编码器生产出厂后，其量程内所有的位置已经“绝对”地确定在编码器内，在初始化原点后，每一个位置独立并具有唯一性，它的内部及外部每一次数据刷新读取，都不依赖于前次的数据读取，无论是编码器内部还是编码器外部，都不应存在“计数”与前次读数的累加计算，因为这样的数据就不是“独立”“唯一”“量程内所有位置已经预先绝对确立”了，也就不符合“绝对”这个词的含义了。
所以，真正的绝对编码器的定义，是指量程内所有位置的预先与原点位置的绝对对应，不依赖于内部及外部的计数累加而独立、唯一的绝对编码。
关于“绝对式”编码器的概念的“故意混淆”与认识的误区关于绝对值编码器，很多人的认识还是停留在“停电”的位置保存这个概念，这个是片面而有局限性的，“绝对值”编码器不仅仅是停电的问题，对于接收设备，真正的“绝对值”的意义在于其数据刷新与读取无论在编码器内部还是外部，每一个位置的独立性、唯一性、不依赖于前次读数的“绝对编码”，对于这个“绝对”的定义市场上还是模糊不清的，为此有些商家就会对于此概念的“故意混淆”：混淆一：将接收设备的“绝对式工作模式”与绝对值编码器的“绝对式”的混淆。
绝对值编码器
绝对值编码器简介（Absolute Encoder）绝对值编码器简介（Absolute Encoder）是相对于增量而言的，顾名思义，所谓绝对就是编码器的输出信号在一周或多周运转的过程中，其每一位置和角度所对应的输出编码值都是唯一对应的，如此，便具备掉电记忆绝对之功能也。
绝对式编码器是依据计算机原理中的位码来设计的，比如：8位码（0000 0011），16位码，32位码等。
把这些位码信息反映在编码器的码盘上，就是多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。
编排。
如此编排的结果，比如对一个单圈绝对式而言，便是把一周360°分为2的4次方，2的8次方，2的16次方，，，，位数越高，则精度越高，量程亦越大。
这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。
这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。
这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称之为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。
STM38 系列绝对值编码器说明书
STM38型16圈绝对值编码器中文使用说明书一、产品特性工业标准Φ38mm外径多种标准工业信号接口极限位置可配置最大16圈工作范围允许断电任意位置转动（16圈内）二、产品尺寸a：半中空轴输出b、实心轴输出三、参数规格四、命名规则和线定义1、引出线的颜色定义棕• VDD绿• GND黑• RS485• 输出A• 白• RS485• 输出B•五、通讯协议1)编码器工作模式：从机模式。
当编码器工作于从机模式时，外部设备（如单片机、PC机或PLC设备等，后文统称为外部设备）发送读取命令，编码器回复当前数值。
2)编码器和外部设备采用RS485标准的数据链路层传输数据，数据通讯格式为：19200bit/s；数据位8位、停止位1位、无奇偶校验位。
3)编码器对外部设备发送的错误数据帧，或者检测出通讯数据出现错误，编码器均不进行任何应答标准MODBUS RTU从机，通讯数据帧结构如下：5.1 主机读取编码器数值格式主机发送读命令编码器回复读命令5.2 主机修改编码器站号数据格式主机发送写命令编码器回复写命令编码器位置数据地址为0站号址为1实例：读取读取站号1的编码器数据：主机发送： 01 03 00 00 00 01 84 0A 84 0A为校验码CRC1 CRC2编码器回复：01 03 02 3D 26 CRC1 CRC2说明回复编码器位置为3D26 转换十进制为15654 --编码器的当前位置将站号1的编码器改为站号2：主机发送： 01 06 00 01 00 02 59 CB 59 CB为校验码CRC1 CRC2编码器回复：01 06 00 01 00 02 CRC1 CRC2备注：回复回来的编码器数据是十六进制数据，需要转换成10进制，才是编码六、使用环境·不得在具有点火性、爆发性气体的环境下使用。
·请勿在有化学品飞溅的场所中进行使用或保存，否则可能因内部回路断线或短路引起破损、烧毁。
·请不要让负载短路，否则会发生破裂或烧坏的可能。
绝对值编码器的工作原理
绝对值编码器的工作原理引言概述：绝对值编码器是一种常用的数字信号处理器，用于将摹拟信号转换为数字信号。
它广泛应用于各种领域，如通信、图象处理和音频处理等。
本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理，并分为五个部份进行阐述。
一、绝对值编码器的定义和基本概念1.1 绝对值编码器的定义：绝对值编码器是一种将摹拟信号转换为数字信号的设备，它通过将输入信号的绝对值映射到数字编码上来实现。
1.2 基本概念：绝对值编码器的输入信号可以是连续的摹拟信号，输出信号则是离散的数字编码。
常见的绝对值编码器有单极性绝对值编码器和双极性绝对值编码器。
二、单极性绝对值编码器的工作原理2.1 输入信号的采样：单极性绝对值编码器首先对输入信号进行采样，通常采用模数转换器（ADC）将连续的摹拟信号转换为离散的数字信号。
2.2 绝对值计算：采样后的信号经过绝对值计算模块，将其转换为正值。
这是因为绝对值编码器只关注信号的幅值，而不考虑其正负性。
2.3 数字编码：经过绝对值计算后的信号通过编码器转换为数字编码。
常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。
三、双极性绝对值编码器的工作原理3.1 输入信号的采样：双极性绝对值编码器同样需要对输入信号进行采样，采用模数转换器将摹拟信号转换为数字信号。
3.2 绝对值计算：与单极性绝对值编码器不同的是，双极性绝对值编码器在绝对值计算模块中将信号转换为正负值。
这样可以更准确地表示输入信号的幅值。
3.3 数字编码：双极性绝对值编码器同样需要通过编码器将信号转换为数字编码，常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。
四、绝对值编码器的应用领域4.1 通信领域：绝对值编码器在通信领域中被广泛应用，用于将摹拟信号转换为数字信号，以便进行传输和处理。
4.2 图象处理领域：图象处理中往往需要将摹拟图象信号转换为数字信号进行处理，绝对值编码器可以实现这一转换。
4.3 音频处理领域：音频信号的处理同样需要将摹拟信号转换为数字信号，绝对值编码器可以实现音频信号的数字化。
绝对值编码器的介绍
绝对值编码器的介绍绝对值编码器（Absolute Encoder）是一种用于测量角度或线性位置的设备，它能够提供高精度的位置信息，适用于各种工业和科学应用。
与相对值编码器不同，绝对值编码器可以直接提供位置的绝对值，而无需通过复位或计数器进行处理。
1.原理和工作方式：绝对值编码器基于旋转或移动部件与编码器之间的相对位置而工作。
通常情况下，编码器由光电传感器和光栅等组成，其中光栅会将移动或旋转的位置转换为光信号，而光电传感器则会将这些光信号转换为电信号。
这些电信号可以通过解码器转换为具体的位置数值。
2.类型：-光栅式绝对值编码器：最常见的绝对值编码器类型之一、它通过光栅模式的条纹和间隙来识别位置信息，并使用光电传感器将光信号转换为电信号。
优点是具有高分辨率和高精度，适用于许多高要求的应用。
-磁栅式绝对值编码器：利用磁场和磁传感器来测量位置信息。
具有较高的防护能力和耐用性，适用于工业环境中的恶劣条件。
-光雄蕊停止器：依赖于光电传感器或雄蕊尺的标志性特征。
这种编码器通常用于测量线性位置，具有较高的精度和抗干扰能力。
3.优点：-高精度：相对于相对值编码器，绝对值编码器能够直接提供位置的绝对值，因此具有更高的精度和准确性。
-无需复位：绝对值编码器可以在任何时间提供准确的位置信息，无需进行复位或重新校准。
-高分辨率：这种编码器通常具有较高的分辨率，可以提供更精细的位置测量。
4.应用领域：-机床和自动化系统：绝对值编码器常用于机床和自动化设备中，用于准确测量工件位置和执行器位置，以实现高精度的加工和控制。
-机器人和自动导航系统：绝对值编码器可用于测量机器人的关节角度、位置和末端执行器位置，以实现精准的运动和控制。
-线性导轨和电梯：应用于线性导轨和电梯系统中，用于测量位置并实现平稳运动和准确定位。
-医疗设备：用于测量医疗设备的位置和运动，例如CT扫描仪、X射线机和手术机器人等。
绝对值编码器通过提供准确和可靠的位置信息，使得许多工业和科学应用能够实现高精度的控制和定位，提高了系统的稳定性和性能。
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绝对值型的特点
对应旋转角度以格雷码形式并行输出绝对位置值，而且无需计数器。
在通电状态下常时输出旋转角度，因为不用计数，可以在有电气噪声、振动的环境下使用。
而且在掉电和上电时都能正确读出旋转角度，不必回归原点，提高系统的速度。
格雷二进制码是为了弥补二进制码的缺陷而产生的代码。
在二进制码中当从某一个数到下一个数变化时，可能同时有2个以上的数据位发生变化，由于对各位读取的时序上的差异，可能造成读出错误。
为了解决此问题，设计一种代码，使其在从任一数到下一数变化时，只有一个数据位变化，以避免读取错误，这样的代码即格雷二进制码。
输出码的转换
使用格雷码时，按以下方式进行二进制，BCD码转换。
输出脉冲数/转
旋转编码器的轴转一圈所输出的脉冲数。
对于光学式旋转编码器，通常与旋转编码器内部的光栅的槽相同。
（也可在电气上使用输出脉冲数增加到槽数的2倍、4倍。
）
增量型
在转动时，可连续输出与旋转角度对应的脉冲数。
静止状态不输出。
因此，只要对脉部进行计数，就可知旋转的位置。
增量型旋转编码器可任选基准位置。
根据在一圈内只输出一次的Z 相信号，可调整基准位置。
绝对值型
与旋转的有无没有关系，可并行输出与旋转角度对应的角度信号，可确认绝对位置。
分辩率
分辩率表示旋转编码器的主轴旋转一周，读出位置数据的最大等分数，绝对值型不以脉冲形式输出，而以代码形式表示当前主轴位置（角度），与增量型不同，相当于增量型的“输出脉冲/转”。
光栅
光学式旋转编码器，其光栅有金属和玻璃两种。
如是金属制的开有通光孔（槽）。
如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一层遮光膜，在此上面没有透明线条（槽）。
槽数少的场合，可在金属圆盘上用冲压加工或腐蚀法开槽，在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅。
（TRD-J/TRD-K系列均是金属的）。
当光栅的槽数多时，即使腐蚀法加工也不行。
故使用光学处理的玻璃光栅。
它与金属制的光栅相比，不耐冲击，因此在使用上请注意不要将冲击直接施加于编码器上。
最大响应频率
是在1秒内能响应的最大脉冲数。
（例：最大响应频率为2KHz即1秒内可响应2000个脉冲）。
TRD-J 系列增量型旋转编码器
特点
●Φ50mm的小型外壳，使用Φ8mm的主轴，寿命长。
●采用耐振动、耐冲击的金属光栅，可实现每转1000个脉冲。
●电源电压范可在4.75~30VDC之间变化。
●电缆可延长的推拉输出。
型号一览
种
类外观型号输出
脉冲
数/
转
电缆后出型TRD-J□-S 一相输出
TRD-J□-RZ
二相带原点输出
（原点正动作
）
TRD-J□-RZL
二相带原点输出
（原点逆动作
）
TRD-J□-RZV
二相带原点输出
（线驱动器）
10*
防尘防滴型TRD-J□-SW 一相输出30 TRD-J□-RZW
二相带原点输出
（原点正动作
）
40 TRD-J□-RZWL
二相带原点输出
（原点逆动作
）
50 TRD-J□-RZVW
二相带原点输出
（线驱动器）
60
接TRD-J□-SC 一相输出100
型TRD-J□-RZC （原点正动作
）
TRD-J□-RZCL 二相带原点输出
（原点逆动作
）
200
TRD-J□-RZVC
二相带原点输出
（线驱动器）
240
防尘防滴接插型TRD-J□-SCW 一相输出300 TRD-J□-RZCW
二相带原点输出
（原点正动作
）
360 TRD-J□-RZCWL
二相带原点输出
（原点逆动作
）
400 TRD-J□-RZVCW
二相带原点输出
（线驱动器）
500
电缆横出TRD-J□-SS 一相输出600 TRD-J□-RZS
二相带原点输出
（原点正动作
）
750
TRD-J□-RZSL （原点逆动作
）
TRD-J□-RZVS
二相带原点输出
（线驱动器）*10脉冲的仅有一相输出
防尘防滴电缆横出型TRD-J□-SWS 一相输出
TRD-J□-RZWS
二相带原点输出
（原点正动作
）
TRD-J□-RZWSL
二相带原点输出
（原点逆动作
）
TRD-J□-RZVWS
二相带原点输出
（线驱动器）
型号构成
脉冲数
脉冲数/转10 30 40 50 60 100 120 200 最大响应频率（kHz）*0.5 1.5 2 2.5 3 5 6 10
**电气的最高响应频率由分辩率和最高旋转速度确定。
电气的最高旋转速度=｛（最高响应频率/脉冲数）×60｝。
当旋转速度超过上限值时，电气信号将丢失。
电气规格
机械规格
（线驱动输出：8蕊，0.14mm2
重量220g（带0.5米电缆）以下
Note1：机械可承受的最高旋转速度。
环境条件
使用环境温
-10~+50℃
度
保存温度-25~+85℃
35~85%RH（无凝露）
使用环境湿
度
耐电压500V AC 1分钟（全部端子和外壳间）
绝缘阻抗50MΩ以上
耐振动变位振幅0.75mm，10~55HZ，3轴方向各1小时耐冲击490 m/s211ms 3轴方各3回
保护构造防尘型：IP50
防尘、防滴型：IP65
推拉输出TRD-J□-S□/ TRD-J□-RZ□
外观型号安装尺寸
国产连接轴
TYPE-RT-8XIC。