3 增量和绝对编码器

增量编码器通常使用 ABZ 数字或模拟单向接口，其中两个正交编码的数字脉冲序列信号（A 和 B）或两个模拟正弦/余弦信号（A 和 B）可实现低延迟相对角度测量，分辨率从约 10 位到最高 28 位不等。可选索引（Z 或 I）可提供绝对机械角度信息。增量编码器不会在启动时提供绝对角度，而需要在索引出现之前旋转最多一周。因此，这些编码器非常适合需要极低延迟 (<1µs) 但不需要在启动时获得绝对角度的变速应用。

相反，单转或多转绝对旋转编码器在启动时可提供绝对角度位置。它们配备双向 RS-485 接口，支持特定于供应商的协议，还可实现时间触发角度测量并提供旋转速度和旋转圈数等信息。角度分辨率通常从 10 位到 >30 位不等，延迟低至 10µs，可满足各种工业应用。位置分辨率通常取决于通过数字接口传输的数据格式。例如，采用 20 位整数格式的角度分辨率为 360/2²⁰；0h = 0 度、0xFFFFF = 360 度-360/2²⁰。系统整体噪声明显高于量化噪声；该效应由有效位数 (ENOB) 表征。

方程式 1 通过角度的标准偏差（以度为单位测得）计算角度的 ENOB：

角度噪声信号的均方根等于标准偏差 (1 σ)。图 1 展示了角度精度；相关角度误差大于标准偏差。角度精度不仅取决于通常采用 6 σ 值的峰值噪声，还取决于单转范围内的非线性度。