增量编码器和绝对值编码器是什么

以下文章来源于AQ编码，作者上海奥深精浦裘奋

工业编码器是一类传感器，是在工业自动化闭环控制和数字化转型物理感知重要的传感器。关于传感器的宣传已很多，但是对于编码器这么重要的传感器，大家的认识还是模糊的。

大家都知道后面有“传感器”名字一类的传感器，如压力传感器，温度传感器、称重传感器等，和一些简单的开关类别传感器，如接近开关、光电开关、超声波开关。那么编码器呢?这么重要的广泛被应用的传感器，往往就被忽略跳过了。

在自动化控制应用中，编码器作为传感器大量广泛被应用。比如天天坐的电梯，电梯上下位移自动控制都有编码器，电梯运行的高度、速度、轿厢门开度的传感器都是编码器。

大量的重点工程建设都有编码器作为关键传感器

大量的工厂自动化生产线上都有编码器作为关键传感器

编码器可以是角度位置传感器、机械位移传感器，可以是速度传感器、加速度传感器，也可以是安全冗余的传感器，也可以是操作手柄指令发送器传感器。

编码器实际上是一个机械传动+内部传感原理能量转换器+数字编码的三位一体化的现代工业化的传感器。它的感知输出是经过数字化编码的，有可多达几十位的数字信息，远远要比接近开关、光电开关的传感信息容量更大——它是最早进入数字化的传感器。

编码器可以直接在电机上感知速度与位置

在机器人大量应用的伺服电机上的伺服编码器

机械手臂的转角位置传感器，可以防机械碰撞，属于安全保护类传感器

编码器可以有各种传感器功能，这个还需要把增量编码器和绝对值编码器分开介绍。它们内部的原理与输出不同，作为传感器功能也就不同了。

首先，编码器是通过机械传动实现感知测量的传感器，它是机械运动传动的传感器。

旋转型编码器有一个旋转轴与被测量的旋转机械轴联接，直线型编码器与被测量的直线运动机械滑动杆联接。所以，编码器是直接与机械传动联接共同运动，位置、速度变化的传感器。

其次要说明，绝对值编码器主要是用于位置位移传感器反馈，而增量编码器主要是用于速度、加速度传感器反馈。

绝对值编码器是编码器内部预先已有每一个位置唯一性的编码，输出信号是对于位置原点绝对值的，编码器无需运动就可以有位置值读取感知。

绝对值编码器不需要动，直接读取位置感知。所以绝对值编码器主要就是位置与位移传感器。

增量型编码器内部是有限的AB两相信号，编码器轴不运动时AB相只有高低电平信号，只有编码器轴在动时，输出时域性的脉冲信号。

如果增量型编码器的转轴没有在旋转，就没有脉冲信号输出。

因为增量编码器不动时，输出的数据是不完整的，AB相分别只有一个高低电平，只有动起来了，才会有完整的传感器功能，所以，增量编码器主要是用于速度传感器、加速度传感器。

提高分辨率的增量编码器主要是为了计算加速度感知。

简单说绝对值编码器适用于位置环闭环，与时间无关，是绝对位移传感器;

增量编码器适用于速度环闭环、加速度闭环，增量这两个字就表明与时间有关，是速度传感器。(滚动条：速度的物理量纲是(增量单位长度)/单位时间。)

如果用增量编码器用计数器积分器后作为测量位置，那就是要利用到控制器计数器算法了，包括记忆体，增加了出错后果。这与是否有电池无关。只要有计数器的存在，那就是增量的概念。

然后，在一些大型设备的位移测量，因为有安全风险规避要求，会提出安全冗余要求，也就是要求除了在电机上已有的一个编码器以外，在机械末端还要有第二个冗余编码器，以获得更高安全性。冗余就是要多一个备份更加安全的意思。

所以，第二编码器又还是可以作为安全冗余传感器。

这几年芯片与传感器的宣传很热，但是对编码器作为传感器的重要性重视得不够。工厂装备自动化与数字化都离不开编码器。尤其是较大型设备自动化的安全性都离不开编码器。

在我国的大型装备或生产线上的关键部位上，大部分都还是在用德国与日本品牌的编码器。主要是用户对于编码器可靠性一致性的品质要求高，对于国产化编码器的进入还比较谨慎。

数字化、智能化工厂要发展推广，国产化供应链安全性要保证，就需要很好地重视起国产化编码器。同时也需要编码器企业的共同努力做好编码器可靠性一致性。

为解除用户对于国产化编码器的担忧，高质量发展就需要诚信为先，质量为本，杜绝虚假水分宣传，老老实实做好国产编码器的品质可靠性一致性，做好企业的品质质量管理体系，实现供应链安全性的国产化替代。