Apakah perbezaan antara cakera pengekod inkremental dan mutlak? Cara memilih
Cakera pengekod inkremental mengeluarkan denyut dan perlu kembali ke titik sifar (homing) selepas dihidupkan; cakera pengekod mutlak mempunyai kod unik bagi setiap sudut, jadi kedudukan diketahui sebaik sahaja dihidupkan. Artikel ini membandingkan trek kod, resolusi, isyarat dan kos kedua-duanya, serta memberikan cadangan pemilihan.
2026-10-04 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Kesimpulan: untuk peralatan yang mesti mengetahui kedudukannya serta-merta apabila dihidupkan semula selepas bekalan kuasa terputus, seperti sendi robot, servo berbilang paksi dan penggerak injap, pilih cakera pengekod (encoder disc) mutlak; untuk peralatan yang hanya perlu mengukur kelajuan atau anjakan relatif dan sensitif terhadap kos, pilih cakera pengekod inkremental.
1. Cakera pengekod inkremental
Cakera pengekod inkremental mempunyai garisan berjarak sama di sepanjang satu pusingan, contohnya 2500 garisan, serta satu trek kod indeks sifar (Z). Kepala bacaan (read head) mengeluarkan dua isyarat gelombang segi empat, A dan B, dengan beza fasa 90°; pengawal menentukan arah putaran berdasarkan isyarat A atau B yang mendahului, kemudian membilang dengan pendaraban empat kali (quadrature): 2500 garisan × 4 = 10000 kiraan setiap pusingan.
Jenis inkremental hanya memberitahu anda “berapa banyak ia telah berputar”, bukan “di mana ia berada sekarang”. Selepas dihidupkan, ia perlu kembali ke titik sifar (homing) dahulu dengan mencari isyarat Z atau suis titik asal luaran; barulah kedudukan selepas itu bermakna.
Cakera pengekod sinus/kosinus juga tergolong dalam jenis inkremental. Kepala bacaan mengeluarkan isyarat analog sin/cos yang, selepas interpolasi (contohnya ×256, ×1024), dapat memberikan resolusi setiap pusingan yang jauh lebih tinggi daripada gelombang segi empat.
2. Cakera pengekod mutlak
Pada cakera pengekod mutlak, setiap kedudukan sudut sepadan dengan satu set kod yang unik; satu bacaan selepas dihidupkan sudah cukup untuk mengetahui kedudukan semasa, tanpa perlu kembali ke titik sifar. Terdapat dua kaedah lazim:
- Kod Gray berbilang trek: resolusi n bit memerlukan n trek kod sepusat. Dalam kod Gray, dua kedudukan bersebelahan hanya berbeza satu bit, jadi bacaan tidak melonjak besar di sempadan peralihan pada trek kod. Semakin tinggi bilangan bit, semakin banyak trek kod dan semakin besar cakera pengekod.
- Kod pseudo-rawak satu trek: satu jujukan pseudo-rawak disusun pada satu trek kod; kepala bacaan menggunakan sebaris elemen fotosensitif untuk membaca beberapa bit berturut-turut secara serentak bagi menentukan kedudukan mutlak, kemudian digabungkan dengan satu trek kod inkremental untuk interpolasi. Cakera pengekod boleh dibuat lebih kecil dan sesuai untuk bilangan bit yang tinggi.
Resolusi jenis mutlak dinyatakan dalam bilangan bit: 2ⁿ kedudukan setiap pusingan. 17 bit bersamaan 131072 kedudukan, setiap satu kira-kira 9.9″; 23 bit kira-kira 0.15″. Jika bilangan pusingan perlu direkodkan, set gear digunakan untuk memacu beberapa cakera pengekod (multi-turn mekanikal), atau bateri atau litar penuaian tenaga (energy harvesting) digunakan untuk membilang pusingan (multi-turn elektronik).
3. Perbandingan
| Perkara perbandingan | Inkremental | Mutlak |
|---|---|---|
| Output | Denyut A/B, atau sin/cos | Satu set kod bagi setiap kedudukan |
| Selepas dihidupkan | Perlu kembali ke titik sifar | Kedudukan diketahui serta-merta |
| Trek kod | Satu trek inkremental + trek indeks sifar | Beberapa trek kod Gray, atau satu trek kod pseudo-rawak + trek inkremental |
| Cara resolusi dinyatakan | Bilangan garisan × faktor pendaraban atau interpolasi | Bilangan bit (2ⁿ) |
| Selepas denyut hilang akibat gangguan | Ralat terus terkumpul sehingga kembali ke titik sifar semula | Pulih secara automatik pada bacaan seterusnya |
| Corak cakera pengekod | Ringkas | Kompleks; memerlukan ketepatan fotolitografi dan penjajaran trek kod yang tinggi |
| Kos | Rendah | Tinggi |
4. Cara memilih
- Pengukuran kelajuan spindle mesin alat CNC, barisan penghantar (conveyor), maklum balas motor biasa: inkremental
- Sendi robot, servo berbilang paksi, peralatan yang tidak boleh kembali ke titik sifar selepas bekalan kuasa terputus: mutlak
- Memerlukan resolusi sangat tinggi tetapi mahukan cakera pengekod yang kecil: gabungan trek inkremental sinus/kosinus + trek mutlak pseudo-rawak
5. Nyatakan dengan jelas semasa RFQ
Bagi jenis inkremental, nyatakan bilangan garisan, sama ada indeks sifar Z diperlukan, dan sama ada isyarat gelombang segi empat atau sinus/kosinus; bagi jenis mutlak, nyatakan bilangan bit, sistem kod (kod Gray atau kod pseudo-rawak), bilangan trek kod dan jejari bacaan masing-masing, serta model kepala bacaan atau cip penyahkod. Untuk senarai terperinci, lihat 20 parameter RFQ cakera pengekod tersuai.
Artikel ini disusun oleh Jabatan Kejuruteraan Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics mengeluarkan cakera pengekod kaca, cakera pengekod logam reflektif, cakera pengekod PC dan cakera pengekod tersuai. Laman web rasmi www.encoderdisk.cn, telefon 0316-8933331.