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[ARM入门]

编码器的精度和分辨率

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呐咯密密|  楼主 | 2025-3-28 11:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

编码器的精度和分辨率是两个关键参数,它们共同决定了编码器的测量性能,但各有不同的定义和影响因素:

分辨率

定义:编码器能够检测到的最小位置或角度变化量。通常以每转的脉冲数(PPR)或线数(LPR)表示。 • 示例:1000 PPR的编码器,每个脉冲对应0.36度(360°/1000)。 • 影响因素: • 物理结构:光栅或磁栅的刻线密度。 • 电子细分:通过插值技术提高分辨率(如将1000 PPR细分为4000 PPR)。 • 特点: • 是理论上的最小可识别单位,不涉及误差。 • 分辨率越高,系统对微小运动的响应越灵敏。

精度

定义:编码器输出值与真实位置之间的最大偏差,通常以角度单位(如角分、角秒)或绝对误差表示。 • 示例:精度±0.1度,表示测量值与真实值的偏差不超过此范围。 • 影响因素: • 机械误差:轴偏心、安装不对中、轴承间隙。 • 环境因素:温度变化、振动、电磁干扰。 • 信号质量:噪声、抖动、响应延迟。 • 特点: • 反映实际测量中的准确性,与系统整体设计相关。 • 高分辨率不一定带来高精度,但低分辨率会限制精度的上限。


关键区别

参数 分辨率 精度
定义 最小可检测变化量 测量值与真实值的最大偏差
单位 PPR、LPR或角度/脉冲 角度单位(如角秒)或绝对值
依赖性 硬件设计(刻线密度、细分技术) 系统整体(机械、环境、电路)
关系 分辨率是精度的理论上限 实际精度可能低于分辨率

应用中的权衡

  1. 高分辨率低精度:适用于需要检测微小运动但容许一定误差的场景(如低速定位)。
  2. 低分辨率高精度:适用于运动幅度较大但对位置准确性要求高的场景(如粗调机构)。
  3. 细分技术的局限性:电子细分可提高分辨率,但受原始信号质量和噪声限制,可能无法提升实际精度。

选择建议

精密机械(如数控机床):同时要求高分辨率和高精度,需优化机械结构(如刚性安装、温度补偿)。 • 工业自动化(如输送带):优先分辨率,适当放宽精度要求。 • 恶劣环境:选择防护等级高、抗干扰能力强的编码器,可能牺牲部分分辨率或精度。

理解这两个参数的区别及相互作用,有助于根据具体需求选择最合适的编码器,并在系统设计中规避潜在误差源。

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沙发
yangjiaxu| | 2025-3-29 09:08 | 只看该作者
话说类似于丝杆电机是不是都是用的步进电机,同时其可以控制转速和转数实现精确定位?

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板凳
GlenX| | 2025-3-29 13:42 | 只看该作者
很对,谁这个应用。

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认证:苏州澜宭自动化科技嵌入式工程师
简介:本人从事磁编码器研发工作,负责开发2500线增量式磁编码器以及17位、23位绝对值式磁编码器,拥有多年嵌入式开发经验,精通STM32、GD32、N32等多种品牌单片机,熟练使用单片机各种外设。

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