如何使用亨士乐编码器来测量速度？

如何使用亨士乐编码器来测量速度？

亨士乐编码器最常用于测量角度或直线距离，但它也可用于执行转速或线速度测量。 这是因为编码器的脉冲频率与其旋转速度之间存在线性关系。 当Hengstler编码器旋转得更快时，脉冲频率便以相同的速率增加。

编码器速度可以通过两种方法中的任何一种来确定：脉冲计数或脉冲计时。

正交编码

增量式编码器通常在两个通道上输出信号 - 通常称为“A”和“B”两个相位之间偏移90度。 旋转的方向可以由哪个通道在前来确定。 通常情况下，如果通道A在前，则方向取为顺时针，如果通道B在前，则方向为逆时针。正交输出还允许通过使用X2或X4解码技术来增加编码器的分辨率。 使用X2解码时，通道A的上升沿和下降沿都会被计数，每转计数的脉冲数加倍，因此编码器的分辨率翻倍。 使用X4解码，通道A和B的上升沿河下降沿都会被计数，从而将分辨率提高四倍。



X4编码，通道A和B的上升沿和下降沿都被计数

脉冲计数

脉冲计数使用采样周期（t）和采样周期内计数的脉冲数（n）来确定一个脉冲（t / n）的平均时间。 知道亨士乐编码器每转的脉冲数（N），可以计算出速度。

ω = 2πn/Nt

其中：

ω=角速度（rad / s）

n =脉冲数

t =采样周期（s）

N =每转脉冲



编码器在低速时，脉冲计数的分辨率较差，所以这种方法最适用于高速应用。

脉冲时间

利用脉冲计数法，在一个编码器周期（间距或两个相邻的行或窗口之间的间隔）期间计数高频时钟信号。 时钟信号（m）的周期数除以时钟频率（f）给出编码器周期的时间（编码器旋转一个节距的时间）。 如果Hengstler编码器PPR由N表示，则编码器的角速度由下式给出：

ω = 2πf/Nm

其中：

ω=角速度（rad / s）

f =时钟频率（Hz）

m =时钟周期数

N =每转脉冲

在高速情况下，脉冲时序（也称为脉冲频率）之间的时间可能太少，无法精确测量时钟周期，所以此方法最适合低速应用。

编码器进行速度测量的准确性

亨士乐编码器速度测量的准确性可能受到各种因素的影响，包括仪器误差，相位误差和插值误差。 

仪器误差包括编码器中的机械缺陷和编码盘或分划板上的刻度误差，例如线或窗口之间的间距变化。 与仪器有关的误差还包括基板的平直度，传感器的不精确定位以及编码器和电机轴之间缺乏同心度。

相位误差源于脉冲或读数之间没有信息的事实。 换句话说，正交编码器只读取一个或两个通道（A和B）上信号的边沿，并在这些读数之间不传送信息。 相位误差只是固定的测量步骤的±1/2或计数。

只有在Hengstler编码器分辨率超出正交编码器固有的X4解码的电子电平时，才会出现插值错误。 插值误差往往随着编码器速度的增加而增加。 使用具有更高行数或更多窗口的编码器可以减少插值和相位误差。

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