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REXROTH編碼器的分辨率,倍頻與細分

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    REXROTH編碼器的分辨率,倍頻與細分
    REXROTH編碼器碼盤是由很多光柵刻線組成的,有兩個(或4個,以后討論4個光眼的)光眼讀取A,B信號的,刻線的密度決定了這個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是PPR,也就是每轉脈沖數,例如每圈刻線360線,A,B每圈各輸出360個脈沖,分辨率參數就是360PPR。那么這個編碼器可分辨的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,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。
    對于方波信號,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,這四個位置有上升沿和下降沿,這樣,實際上在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小測量步距,通過電路對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,也可以用邏輯來做,0代表低,1代表高,A/B兩相在個周期內變化是0 0,0 1,1 1,1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻,還可以判斷旋轉方向。
    那么,方波信號的zui小分辨角度=360度/(4xPPR)。
    前面的問題:個方波A/B輸出360PPR的REXROTH編碼器,zui小分辨角度=0.25度。
    REXROTH編碼器嚴格地(di)講,方(fang)(fang)波(bo)(bo)zui高只(zhi)能做4倍(bei)(bei)頻,雖然有(you)(you)人用時(shi)差(cha)(cha)法可以(yi)(yi)分(fen)(fen)的(de)(de)更(geng)細(xi)(xi),但那(nei)基本不是增量編碼器(qi)的(de)(de),更(geng)高的(de)(de)分(fen)(fen)頻要用增量脈沖信號(hao)(hao)是SIN/COS類正(zheng)余(yu)弦的(de)(de)信號(hao)(hao)來做,后續(xu)電(dian)路可通過讀取(qu)(qu)波(bo)(bo)形(xing)相(xiang)位的(de)(de)變(bian)化,用模(mo)數(shu)轉(zhuan)換(huan)電(dian)路來細(xi)(xi)分(fen)(fen),5倍(bei)(bei)、10倍(bei)(bei)、20倍(bei)(bei),甚100倍(bei)(bei)以(yi)(yi)上,分(fen)(fen)后再(zai)以(yi)(yi)方(fang)(fang)波(bo)(bo)波(bo)(bo)形(xing)輸(shu)出(chu)(chu)(PPR)。分(fen)(fen)頻的(de)(de)倍(bei)(bei)數(shu)實際是有(you)(you)限制的(de)(de),,模(mo)數(shu)轉(zhuan)換(huan)有(you)(you)時(shi)間(jian)響應(ying)(ying)問題,模(mo)數(shu)轉(zhuan)換(huan)的(de)(de)速度(du)與分(fen)(fen)辨(bian)的(de)(de)度(du)是對矛(mao)盾(dun),不可能無限細(xi)(xi)分(fen)(fen),分(fen)(fen)的(de)(de)過細(xi)(xi),響應(ying)(ying)與度(du)就有(you)(you)問題;其次,原(yuan)REXROTH編碼器(qi)的(de)(de)刻線精度(du),輸(shu)出(chu)(chu)的(de)(de)類正(zheng)余(yu)弦信號(hao)(hao)本身致性(xing)、波(bo)(bo)形(xing)度(du)是有(you)(you)限的(de)(de),分(fen)(fen)的(de)(de)過細(xi)(xi),只(zhi)會把原(yuan)來碼盤的(de)(de)誤差(cha)(cha)暴露得(de)更(geng)明顯,而帶來誤差(cha)(cha)。細(xi)(xi)分(fen)(fen)做起來容易,但要做卻很難,其方(fang)(fang)面取(qu)(qu)決(jue)于(yu)(yu)原(yuan)始碼盤的(de)(de)刻線精度(du)與輸(shu)出(chu)(chu)波(bo)(bo)形(xing)度(du),另方(fang)(fang)面取(qu)(qu)決(jue)于(yu)(yu)細(xi)(xi)分(fen)(fen)電(dian)路的(de)(de)響應(ying)(ying)速度(du)與分(fen)(fen)辨(bian)度(du)。

 
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