增量编码器和绝对值编码器的区别

一、引言

在工业自动化和精密测量领域，编码器是不可或缺的关键设备。编码器能够将机械位移转换为电信号，以便于计算机或其他数字系统进行处理。在编码器的众多类型中，增量编码器和绝对值编码器是两种常见且重要的类型。它们虽然都是编码器，但在工作原理、使用场合、记忆功能、结构等方面存在显著的差异。本文将对增量编码器和绝对值编码器的区别进行详细的阐述。

二、工作原理

增量编码器

增量编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相。其中，AB两组脉冲相位相差90°，从而可以方便地判断出旋转方向。而Z相每转一个脉冲，用于基准点定位。简而言之，增量编码器通过计算脉冲的个数来表示位移的大小，具有原理构造简单、机械平均寿命长的特点。

绝对值编码器

绝对值编码器的工作原理则完全不同。它通过一个带若干透明和不透明窗口的转动圆盘，通过光接收器来采集通过转动圆盘的间断光束，将光脉冲信号转换成为电脉冲信号后，再由电子输出电路进行处理，并将电脉冲信号发送出去。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）。因此，绝对值编码器无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，只需读取当前位置即可。

三、使用场合

增量编码器

增量编码器由于其通用性较强，适用于大部分场合。无论是数控机床、机器人、自动装配机，还是电梯、纺织机械、包装机械等领域，增量编码器都能发挥其作用。其简单的工作原理和广泛的应用范围使得增量编码器成为工业自动化领域的重要选择。

绝对值编码器

绝对值编码器则更适用于一些特殊机床和需要高精度定位的场合。由于其无需记忆、无需找参考点的特性，绝对值编码器在电源故障或系统重启后仍能准确地知道当前位置，无需重新寻找参考点。这使得绝对值编码器在需要高精度定位和快速启动的场合中具有显著的优势。

四、记忆功能

增量编码器

增量编码器的一个主要缺点是当发生电源故障时，会丢失轴位置。这是因为增量编码器是通过计算脉冲的个数来表示位移的，当电源故障导致计数中断时，编码器就无法准确地知道当前位置了。

绝对值编码器

与增量编码器不同，绝对值编码器具有断电记忆功能。即使发生电源故障或系统重启，绝对值编码器也能准确地知道当前位置。这是因为绝对值编码器在每个位置都有一个唯一的编码，与电源状态无关。

五、结构

增量编码器

增量编码器由一个中心有轴的光电码盘构成，码盘上有环形通、暗的刻线。光电发射和接收器件读取这些刻线，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D。每个正弦波相差90度相位差，通过比较A相和B相的相位关系来判断旋转方向。

绝对值编码器

绝对值编码器的光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排。在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组唯一的2进制编码（格雷码）。这种结构使得绝对值编码器能够直接读取当前位置而无需计数。

六、总结

综上所述，增量编码器和绝对值编码器在工作原理、使用场合、记忆功能、结构等方面存在显著的差异。增量编码器以其简单的工作原理和广泛的应用范围成为工业自动化领域的重要选择；而绝对值编码器则以其无需记忆、无需找参考点的特性在需要高精度定位和快速启动的场合中具有显著的优势。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的编码器类型。