編碼器常用于角度和直線距離的測量，但也可用于轉(zhuǎn)速和線速度的測量。 這是因為編碼器的脈沖頻率與其轉(zhuǎn)速之間存在線性關系。 編碼器旋轉(zhuǎn)得更快時，脈沖頻率會以相同的速率增加。

編碼器速度可以由脈沖計數(shù)或者脈沖定時這兩種方法中的任一種來確定。

正交編碼

增量編碼器通常通過兩個通道輸出信號。 通常，被稱為“a”和“b”的兩個相位之間有90度的偏移。 旋轉(zhuǎn)方向可以由哪個通道向前來決定。 通常，如果信道a在前，則方向為順時針，如果信道b在前，則方向為逆時針。 在正交輸出中，還可以使用X2或X4解碼技術來提高編碼器的分辨率。 使用X2解碼時，通道a的上升沿和下降沿被計數(shù)，每轉(zhuǎn)計數(shù)的脈沖數(shù)變?yōu)?倍，因此編碼器的分辨率變?yōu)?倍。 使用X4解碼時，通道a和b的上升沿和下降沿被計數(shù)，分辨率增加到4倍。

X4編碼、通道a和b的上升沿和下降沿都進行計數(shù)

脈沖計數(shù)

脈沖計數(shù)使用采樣周期(t  )和在采樣周期內(nèi)計數(shù)的脈沖數(shù)(n  )，決定1個脈沖(t/n  )的平均時間。 得知編碼器每轉(zhuǎn)1次的脈沖數(shù)(n  )，即可計算出速度。

=2n/Nt

其中：

=角速度(rad/s  )

n=脈沖數(shù)

t=采樣周期(s  )

n=每轉(zhuǎn)1次脈沖

低速時脈沖計數(shù)的分辨率較差，適合高速應用。

脈沖時間

在脈沖計數(shù)法中，在一個編碼器周期(音調(diào)或者相鄰的兩行或窗口之間的間隔)之間對高頻時鐘信號進行計數(shù)。 時鐘信號(m  )的周期數(shù)除以時鐘頻率(f  )，從而給出編碼器周期的時間(編碼器旋轉(zhuǎn)一個音調(diào)的時間)。 如果將編碼器PPR設為n，則編碼器的角速度可以由下式給出。

=2f/Nm納米

其中：

=角速度(rad/s  )

f=時鐘頻率(Hz  )

m=時鐘周期數(shù)

n=每轉(zhuǎn)1次脈沖

高速時，脈沖序列(也稱為脈沖頻率)之間的時間少，可能無法準確測量時鐘周期，因此更適合低速應用。

速度測量的正確性

編碼器速度測量的正確性可能會受到設備誤差、相位誤差、插補誤差等各種因素的影響。

設備誤差包括編碼器內(nèi)的機械缺陷，以及線路和窗口間的間距變化等編碼器磁盤和標線片上的刻度誤差。 設備相關的誤差還包括基板的直線度、傳感器的不正確定位、編碼器和電機軸之間缺乏同心度。

相位誤差是由脈沖和讀數(shù)之間沒有信息引起的。 也就是說，正交編碼器只讀取一個或兩個通道(a和b  )上的信號邊緣，不在這些讀數(shù)之間傳輸信息。 相位誤差僅為固定測量步的1/2或計數(shù)。只有編碼器分辨率超過正交編碼器固有的X4解碼的電子電平時，才會發(fā)生插值錯誤。 插補誤差經(jīng)常隨著編碼器速度的增加而增加。 使用具有更高行數(shù)或更多窗口的編碼器可以減少插值和相位誤差。

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