碼盤線數怎麼選?線數、細分和編碼器解析度的關係
編碼器解析度等於碼盤線數乘以倍頻或細分倍數。本文給出換算公式和常用組合,說明柵距與讀數半徑的關係、解析度和精度的區別,以及按需求反推線數的步驟。
2026-10-04 · 廊坊晶正光電技術有限公司
編碼器一圈能分辨多少個位置,取決於兩件事:碼盤線數,以及讀頭和電路把每條線再分成幾份。
每圈計數 = 線數 × 倍頻或細分倍數;角解析度 = 360° ÷ 每圈計數
方波輸出按 A/B 四倍頻計;正餘弦輸出按插值細分倍數計。
| 線數 | 訊號 | 倍數 | 每圈計數 | 角解析度 |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | 方波 | ×4 | 4000 | 324″(0.09°) |
| 2500 | 方波 | ×4 | 10000 | 129.6″ |
| 5000 | 方波 | ×4 | 20000 | 64.8″ |
| 2048 | 正餘弦 | ×1024 | 2097152(21 位) | 約 0.62″ |
線數和柵距
同樣的線數,讀數半徑越小,柵距越小。柵距 p = 2πr ÷ N:讀數半徑 20 mm、2500 線時,柵距約 50 μm,佔空比 1:1 時線寬約 25 μm;同樣半徑做 10000 線,柵距只有約 12.6 μm。柵距越小,越依賴微影製程,讀頭和碼盤的間隙也要控制得越緊。
解析度不等於精度
解析度是能分辨的最小步距,精度是讀數和真實角度的偏差。精度主要受三件事影響:刻線本身的分度誤差、碼盤偏心、細分誤差。讀數半徑 20 mm 的碼盤偏心 5 μm,就會帶來約 52″ 的誤差,比上表最後一行的解析度大幾十倍。偏心的計算方法見碼盤偏心 5 微米,角度誤差有多大。
按需求反推線數
- 確定系統需要的最小角度步距,換算成每圈計數
- 確定訊號方式:方波按 ×4,正餘弦按讀頭或晶片支援的細分倍數
- 線數 = 每圈計數 ÷ 倍數,取接近的常用值,例如 1000、1024、2000、2048、2500、5000
- 按碼盤外徑估算讀數半徑,算出柵距,確認在讀頭支援的範圍內
- 按精度要求核對偏心和分度誤差的允許值,寫進詢價
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