Inkrementale oder absolute Codescheibe? Unterschiede und Auswahl
Inkrementale Codescheiben liefern Impulse und erfordern nach dem Einschalten eine Referenzfahrt; bei absoluten Codescheiben hat jeder Winkel einen eindeutigen Code, die Position ist sofort nach dem Einschalten bekannt. Der Artikel vergleicht Codespuren, Auflösung, Signale und Kosten beider Varianten und gibt Auswahlempfehlungen.
2026-10-04 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Fazit: Für Anlagen, die nach einem Spannungsausfall und Neustart sofort ihre Position kennen müssen, etwa Robotergelenke, mehrachsige Servoantriebe oder Ventilstellantriebe, wählen Sie absolute Codescheiben; für kostensensible Anlagen, die nur Geschwindigkeit oder relative Verschiebung messen müssen, inkrementale Codescheiben.
1. Inkrementale Codescheibe
Eine inkrementale Codescheibe trägt über den Umfang gleichmäßig verteilte Striche, z. B. 2500 Striche, sowie zusätzlich eine Nullimpulsspur (Z). Der Abtastkopf gibt zwei um 90° phasenverschobene Rechtecksignale A und B aus; die Steuerung erkennt die Drehrichtung an der Reihenfolge von A und B und zählt mit Vierfachauswertung: 2500 Striche × 4 = 10000 Inkremente pro Umdrehung.
Ein inkrementales System sagt Ihnen nur, „wie weit gedreht wurde“, nicht „wo es gerade steht“. Nach dem Einschalten ist zunächst eine Referenzfahrt nötig: Erst wenn das Z-Signal oder ein externer Referenzschalter gefunden ist, hat die Positionsangabe eine Bedeutung.
Auch Sinus/Cosinus-Codescheiben gehören zu den inkrementalen Codescheiben. Der Abtastkopf gibt analoge sin/cos-Signale aus; durch Interpolation (z. B. ×256, ×1024) lässt sich pro Umdrehung eine wesentlich höhere Auflösung erreichen als mit Rechtecksignalen.
2. Absolute Codescheibe
Bei absoluten Codescheiben ist jeder Winkelposition ein eindeutiger Code zugeordnet: Ein einziger Lesevorgang nach dem Einschalten liefert die aktuelle Position, eine Referenzfahrt ist nicht nötig. Zwei Ausführungen sind üblich:
- Gray-Code mit mehreren Spuren: Für n Bit Auflösung sind n konzentrische Codespuren nötig. Beim Gray-Code ändert sich zwischen zwei benachbarten Positionen nur ein Bit, sodass an den Spurübergängen keine großen Sprünge im Messwert auftreten. Je höher die Bitzahl, desto mehr Spuren und desto größer die Codescheibe.
- Pseudozufallscode auf einer Spur: Auf einer einzigen Codespur ist eine Pseudozufallsfolge angeordnet; der Abtastkopf liest mit einer Zeile lichtempfindlicher Elemente mehrere aufeinanderfolgende Bits gleichzeitig und bestimmt daraus die absolute Position, ergänzt durch eine Inkrementalspur zur Interpolation. Die Codescheibe kann kleiner ausfallen und eignet sich für hohe Bitzahlen.
Die Auflösung absoluter Systeme wird in Bit angegeben: 2ⁿ Positionen pro Umdrehung. 17 Bit entsprechen 131072 Positionen mit je ca. 9,9″; 23 Bit ca. 0,15″. Soll zusätzlich die Anzahl der Umdrehungen erfasst werden, treibt ein Getriebe mehrere Codescheiben an (mechanisches Multiturn), oder die Umdrehungen werden über eine Batterie bzw. eine Energy-Harvesting-Schaltung gezählt (elektronisches Multiturn).
3. Vergleich
| Vergleichskriterium | Inkremental | Absolut |
|---|---|---|
| Ausgang | A/B-Impulse oder sin/cos | Eindeutiger Code für jede Position |
| Nach dem Einschalten | Referenzfahrt erforderlich | Position sofort bekannt |
| Codespuren | Eine Inkrementalspur + Nullimpulsspur | Mehrere Gray-Code-Spuren oder eine Pseudozufallscode-Spur + Inkrementalspur |
| Angabe der Auflösung | Strichzahl × Vervielfachungs- bzw. Interpolationsfaktor | Bitzahl (2ⁿ) |
| Nach Impulsverlust durch Störungen | Der Fehler summiert sich bis zur nächsten Referenzfahrt auf | Beim nächsten Lesevorgang automatisch korrigiert |
| Codescheibenmuster | Einfach | Komplex, hohe Anforderungen an fotolithografische Genauigkeit und Spurausrichtung |
| Kosten | Niedrig | Hoch |
4. Auswahlempfehlung
- Drehzahlmessung an Spindeln von CNC-Werkzeugmaschinen, Förderstrecken, einfache Motorrückführung: inkremental
- Robotergelenke, mehrachsige Servoantriebe, Anlagen, die nach einem Spannungsausfall keine Referenzfahrt ausführen können: absolut
- Sehr hohe Auflösung bei kleiner Codescheibe: Kombination aus Sinus/Cosinus-Inkrementalspur und Pseudozufalls-Absolutspur
5. In der Anfrage klar angeben
Inkremental: Strichzahl, ob ein Nullimpuls Z benötigt wird, Rechteck- oder Sinus/Cosinus-Signal; absolut: Bitzahl, Codeart (Gray-Code oder Pseudozufallscode), Anzahl der Codespuren und jeweiliger Abtastradius sowie Typ des Abtastkopfs oder Decoder-Chips. Die ausführliche Checkliste finden Sie unter Anfrage für kundenspezifische Codescheiben: 20 Parameter.
Dieser Artikel wurde von der Technikabteilung der Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. erstellt. Jingzheng Optoelectronics fertigt Glas-Codescheiben, reflektierende Metall-Codescheiben, PC-Codescheiben und kundenspezifische Codescheiben. Website www.encoderdisk.cn, Telefon 0316-8933331.