編碼器的精度與分辨率

       精度"是用來(lái)描述物理量的準確程度，其反應的是測量值與真實(shí)值之間的誤差，而“分辨率"是用來(lái)描述刻度劃分的，其反應的是數值讀取過(guò)程中所能讀取的最小變化值。簡(jiǎn)比喻：一把常見(jiàn)的量程為10厘米的刻度尺，上面有100個(gè)刻度，最小能讀出1毫米的有效值。那么我們就說(shuō)這把尺子的分辨率是1毫米，他只能1、2、3、4……100這樣讀值；而它的實(shí)際精度就不得而知了，因為用這把尺讀出來(lái)的2毫米，我們并不知道他與真實(shí)絕對的2毫米之間的誤差值。而當我們用火來(lái)烤一下它，并且把它拉長(cháng)一段，然后再考察一下它。我們不難發(fā)現，它還有100個(gè)刻度，因而它的“分辨率"還是1毫米，跟原來(lái)一樣！然而，它的精度顯然已經(jīng)改變了。

       對于編碼器來(lái)說(shuō)，“分辨率"除了與刻線(xiàn)數有關(guān)外，還會(huì )因電氣信號方面的影響而改變，它是可調的，可控的，它可以隨著(zhù)對信號的細分而改變，細分倍數越高，分辨率越小，但是細分倍數越高，引入加大的誤差就越大。而精度，更多的偏向于機械方面，一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后，他的精度基本已經(jīng)固定（有些高精度的產(chǎn)品可以對信號進(jìn)行補償等來(lái)提高精度），這個(gè)數值是通過(guò)檢測出來(lái)的，它與產(chǎn)品的做工，材料等綜合性能息息相關(guān)，我們難以通過(guò)計算來(lái)得出一個(gè)具體的數值作為精度的依據，大多只能在使用的過(guò)程當中判斷出精度的好壞來(lái)。

        例如，對于13bit的，其碼盤(pán)上的絕對位置數為：8192，則：計算出的分辨率為158角秒，也就是說(shuō)，在讀取數值的時(shí)候，要求數值間的跳動(dòng)是158角秒，如果要讀取的第一個(gè)數值是0，則第二個(gè)讀取的數值要大于158，若要小于158，則我們需要選取更小的分辨率。當要讀取158這個(gè)數值的時(shí)候，由于誤差的存在，并不可能得到絕對的158秒，編碼器所讀取出來(lái)的158秒與絕對真實(shí)158秒之間的誤差，就取決于精度了。所以說(shuō)，精度，是在分辨率的基礎上來(lái)談的。

       而并非越細分得到小的分辨率就越好，因為細分會(huì )引入誤差和擴大誤差，過(guò)度的細分將無(wú)法保證精度！需要多少倍的細分，能做到多少倍的細分，前提必須是在保證精度的基礎上進(jìn)行的，因為精度在使用前的不可見(jiàn)性而高倍細分是不負責任的。碼盤(pán)質(zhì)量越高，刻線(xiàn)越好，信號質(zhì)量越好，細分后產(chǎn)生的誤差就越小，這受到一臺編碼器綜合性能的影響，這也就是為什么會(huì )在相同的參數下，會(huì )有不同品牌，不同價(jià)位編碼器的一個(gè)原因。

       例如，我們要讀取的數值為1、2、4、7、8，我至少要選擇1個(gè)單位的分辨率，選擇2個(gè)單位的分辨率是顯然不行的，因為我們讀出了1這個(gè)數值，則2是讀不出來(lái)的，在選擇1個(gè)單位分辨率的基礎上，我們讀出來(lái)的1與真實(shí)絕對的1的誤差就是精度。機床上的數控系統對于直光柵是有分辨率的設定的，需要讀取的數值間隔小于分辨率，機床就有可能會(huì )抖動(dòng)或出錯等。

    對于絕對式帶增量信號編碼器，能夠精確的保持串行傳輸的絕對位置值與增量值同步，絕對值確切的對應一個(gè)增量信號，位置值一定在一個(gè)增量信號的正弦周期之內。如13位絕對式，帶512線(xiàn)的增量信號，絕對位置間隔158秒，若要讀取兩個(gè)碼盤(pán)位置中間的一個(gè)位置是不合適的，但是，我們可以通過(guò)對其所帶的1Vpp增量信號進(jìn)行細分，如細分100倍，則相當于在兩個(gè)絕對位置之間又引入了幾個(gè)細分后的位置，我們可以在絕對位置值的基礎上，通過(guò)計算細分后的增量脈沖數而讀取兩個(gè)絕對位置之間的一個(gè)位置值，如：512線(xiàn)細分100倍，絕對位置1數值是0，絕對位置2數值是158，則讀取這兩個(gè)位置間的位置可以在位置1：數值0的基礎上多出一個(gè)脈沖則是25，兩個(gè)則是25x2=50……但是，帶增量信號的絕對式編碼器本身是不帶細分的，這就要求用戶(hù)能自行的對增量信號進(jìn)行細分處理。