絕對值編碼器（Absolute Encoder）

        絕對值編碼器（Absolute Encoder）是一種用于測量旋轉(zhuǎn)或線性位置的高精度傳感器，能夠直接輸出被測對象的絕對值位置信息（無需參考點）。

與增量式編碼器不同，絕對值值編碼器在斷電后仍能保持位置數(shù)據(jù)，因此在工業(yè)自動化、機器人、數(shù)控機床等領(lǐng)域應(yīng)用。

絕對值編碼器原理

1. 絕對位置編碼 

   絕對值值編碼器通過碼盤（旋轉(zhuǎn)型）或碼尺（直線型）上的編碼圖案確定位置。每個位置對應(yīng)一個獨特的二進制或多進制編碼，直接反映絕對值坐標值。  

   碼盤結(jié)構(gòu)：通常采用格雷碼（Gray Code）或二進制編碼，相鄰位置一位變化，避免誤碼。  

   分辨率：由碼道的數(shù)量決定。例如，12位編碼器可提供 \(2^{12} = 4096\) 個**位置。

2. 多圈絕對值編碼器  

   通過機械齒輪或電子計數(shù)器記錄轉(zhuǎn)數(shù)，可同時測量單圈內(nèi)的角度位置和總轉(zhuǎn)數(shù)（例如：17位單圈 + 12位多圈 = 29位總分辨率）。

  主要特點

1. 斷電記憶功能  

   無需電池或外部電源即可保持絕對位置信息，重啟后無需重新回零。  

2. 抗干擾性強  

   直接輸出數(shù)字信號，不受電源波動或噪聲影響。  

3. 高精度與高分辨率  

   常見分辨率可達16位（65536步/圈）甚至更高。  

4. 復(fù)雜性與成本較高  

   結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格通常高于增量式編碼器。

 應(yīng)用場景

1. 工業(yè)自動化  

   - 數(shù)控機床的刀具定位  

   - 機器人關(guān)節(jié)角度反饋  

   - 印刷機械的同步控制  

2. 交通運輸

   - 電梯轎廂位置檢測  

   - 軌道交通的轉(zhuǎn)向架角度監(jiān)測  

3. 新能源

   - 風(fēng)力發(fā)電機槳葉角度調(diào)節(jié)  

   - 太陽能跟蹤系統(tǒng)的方位角控制  

4. 醫(yī)療設(shè)備

   - CT掃描儀的旋轉(zhuǎn)臺定位  

接口與通信協(xié)議

絕對值值編碼器通常支持以下接口：  

- 并行輸出：直接輸出二進制碼（適合短距離、低速度）。  

- 串行輸出：通過SSI（同步串行接口）、BiSS、EnDat等協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。  

- 工業(yè)總線：集成CANopen、PROFIBUS、EtherCAT等，便于集成到控制系統(tǒng)中。

選型要點

1. 分辨率：根據(jù)精度需求選擇位數(shù)（如12位、16位）。  

2. 機械類型：軸型、空心軸型、法蘭安裝等。  

3. 防護等級：IP等級（如IP67適用于潮濕或粉塵環(huán)境）。  

4. 多圈功能：是否需要記錄多圈位置（機械式或電子式）。  

5. 通信協(xié)議：匹配控制系統(tǒng)的接口要求。

與增量式編碼器的對比

| 特性                           | 絕對值值編碼器                         | 增量式編碼器               |

|------------------------|-----------------------------   -|------------------------ |

| 斷電后位置記憶          | 是                                            | 否（需重新尋零）        |

| 抗干擾性                    | 高（直接輸出絕對值位置）          | 低（依賴脈沖計數(shù)）     |

| 啟動流程                    | 無需回零                                  | 需回參考點                   |

| 成本                           | 較高                                         | 較低                             |

| 適用場景                    | 高精度、多圈、安全關(guān)鍵系統(tǒng)    | 簡單運動控制、成本敏感場景    |

常見問題

1. 是否需要電池？

   單圈絕對值值編碼器無需電池；多圈編碼器若通過電子計數(shù)可能需要電池，但機械齒輪式多圈無需電源。  

2. 如何校準？ 

   出廠時已校準，安裝時需對齊機械零位。  

3. 故障表現(xiàn) 

   編碼器損壞可能導(dǎo)致位置跳變或通信中斷，需檢查信號線或碼盤污染。

絕對值值編碼器是現(xiàn)代自動化系統(tǒng)的組件，尤其適用于對可靠性、安全性和精度要求高的場景。選型時需綜合考慮分辨率、環(huán)境適應(yīng)性和系統(tǒng)兼容性。