码盘线数怎么选?线数、细分和编码器分辨率的关系
编码器分辨率等于码盘线数乘以倍频或细分倍数。本文给出换算公式和常用组合,说明栅距与读数半径的关系、分辨率和精度的区别,以及按需求反推线数的步骤。
2026-10-04 · 廊坊晶正光电技术有限公司
编码器一圈能分辨多少个位置,取决于两件事:码盘线数,以及读头和电路把每条线再分成几份。
每圈计数 = 线数 × 倍频或细分倍数;角分辨率 = 360° ÷ 每圈计数
方波输出按 A/B 四倍频计;正余弦输出按插值细分倍数计。
| 线数 | 信号 | 倍数 | 每圈计数 | 角分辨率 |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | 方波 | ×4 | 4000 | 324″(0.09°) |
| 2500 | 方波 | ×4 | 10000 | 129.6″ |
| 5000 | 方波 | ×4 | 20000 | 64.8″ |
| 2048 | 正余弦 | ×1024 | 2097152(21 位) | 约 0.62″ |
线数和栅距
同样的线数,读数半径越小,栅距越小。栅距 p = 2πr ÷ N:读数半径 20 mm、2500 线时,栅距约 50 μm,占空比 1:1 时线宽约 25 μm;同样半径做 10000 线,栅距只有约 12.6 μm。栅距越小,越依赖光刻工艺,读头和码盘的间隙也要控制得越紧。
分辨率不等于精度
分辨率是能分辨的最小步距,精度是读数和真实角度的偏差。精度主要受三件事影响:刻线本身的分度误差、码盘偏心、细分误差。读数半径 20 mm 的码盘偏心 5 μm,就会带来约 52″ 的误差,比上表最后一行的分辨率大几十倍。偏心的算法见码盘偏心 5 微米,角度误差有多大。
按需求反推线数
- 确定系统需要的最小角度步距,换算成每圈计数
- 确定信号方式:方波按 ×4,正余弦按读头或芯片支持的细分倍数
- 线数 = 每圈计数 ÷ 倍数,取接近的常用值,例如 1000、1024、2000、2048、2500、5000
- 按码盘外径估算读数半径,算出栅距,确认在读头支持的范围内
- 按精度要求核对偏心和分度误差的允许值,写进询价
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