Как выбрать число штрихов кодового диска? Связь числа штрихов, интерполяции и разрешения энкодера
Разрешение энкодера равно числу штрихов кодового диска, умноженному на коэффициент умножения или интерполяции. В статье приведены формулы пересчета и распространенные сочетания, объясняются связь шага растра с радиусом считывания и разница между разрешением и точностью, а также описан порядок определения числа штрихов исходя из требований.
2026-10-04 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Число положений, различаемых энкодером за один оборот, зависит от двух факторов: числа штрихов кодового диска и того, на сколько частей считывающая головка и электроника делят каждый штрих.
Число отсчетов на оборот = число штрихов × коэффициент умножения или интерполяции; угловое разрешение = 360° ÷ число отсчетов на оборот
Для прямоугольного выходного сигнала используется учетверение A/B; для синусно-косинусного — коэффициент интерполяции.
| Число штрихов | Сигнал | Коэффициент | Отсчетов на оборот | Угловое разрешение |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | Прямоугольный | ×4 | 4000 | 324″ (0,09°) |
| 2500 | Прямоугольный | ×4 | 10000 | 129.6″ |
| 5000 | Прямоугольный | ×4 | 20000 | 64.8″ |
| 2048 | Синусно-косинусный | ×1024 | 2 097 152 (21 бит) | около 0,62″ |
Число штрихов и шаг растра
При одинаковом числе штрихов шаг растра тем меньше, чем меньше радиус считывания. Шаг растра p = 2πr ÷ N: при радиусе считывания 20 mm и 2500 штрихах шаг составляет около 50 μm, а при коэффициенте заполнения 1:1 ширина штриха — около 25 μm; при том же радиусе и 10 000 штрихов шаг составляет всего около 12,6 μm. Чем меньше шаг, тем сильнее зависимость от фотолитографического процесса и тем жестче требования к зазору между считывающей головкой и диском.
Разрешение — не то же самое, что точность
Разрешение — это минимальный различимый шаг, а точность — отклонение показаний от истинного угла. На точность в основном влияют три фактора: погрешность деления самих штрихов, эксцентриситет диска и погрешность интерполяции. На диске с радиусом считывания 20 mm эксцентриситет 5 μm дает погрешность около 52″ — в десятки раз больше разрешения в последней строке таблицы выше. Расчет погрешности от эксцентриситета приведен в статье «Какую угловую погрешность дает эксцентриситет кодового диска 5 μm».
Определение числа штрихов исходя из требований
- Определите минимальный угловой шаг, необходимый системе, и пересчитайте его в число отсчетов на оборот
- Определите тип сигнала: для прямоугольного — ×4, для синусно-косинусного — коэффициент интерполяции, поддерживаемый считывающей головкой или микросхемой
- Число штрихов = число отсчетов на оборот ÷ коэффициент; выберите близкое стандартное значение, например 1000, 1024, 2000, 2048, 2500 или 5000
- Оцените радиус считывания по наружному диаметру диска, рассчитайте шаг растра и убедитесь, что он находится в диапазоне, поддерживаемом считывающей головкой
- Сверьте допустимые значения эксцентриситета и погрешности деления с требованиями к точности и укажите их в запросе цены
Статья подготовлена инженерным отделом Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics производит стеклянные кодовые диски, металлические отражательные кодовые диски, кодовые диски из PC и кодовые диски по чертежу заказчика. Сайт: www.encoderdisk.cn; телефон: 0316-8933331.