如何使用编码器进行速度测量？

编码器通常用于测量角度或线性距离，但也可用于测量速度或线性速度。这是因为编码器的脉冲频率与其旋转速度之间存在线性关系。当编码器旋转得更快时，脉冲频率以相同的速度增加。

(编码器)

脉冲计数或脉冲计时可以通过两种方法中的任一种确定编码器速度。

正交编码

增量编码器通常在两个通道上输出信号“A”和“B”，两个相位之间有90度的偏移。哪个通道决定了前部的旋转方向。通常，如果通道A在前面，方向为顺时针；如果通道B在前面，则方向为逆时针。还允许使用正交输出X2或X4解码技术来提高编码器分辨率。在X2解码期间，计算信道A的上下边缘，每转脉冲数加倍，编码器分辨率加倍。X解码时，将计算沿A和B频道上升河流的下行线，从而将分辨率提高四倍。

X4编码，信道A和B的上升沿和下降沿被计数

脉冲计数

采样周期采用脉冲计数（t）脉冲数在采样周期内计数（n）确定脉冲（t/n）平均时间。了解编码器每转的脉冲数（N），速度可以计算。

ω=2πn/Nt

其中：

ω=角速度（rad/s）

n=脉冲数

t=采样周期（s）

N=每转脉冲

脉冲计数的分辨率很差，因此这种方法最适合高速应用。

脉冲时间

通过脉冲计数方法在编码器周期（两个相邻行或窗口之间的间隔或间隔）期间对高频时钟信号进行计数。时钟信号（m）的周期数除以时钟频率（f）得出编码器周期的时间（编码器旋转节距的时间）。如果编码器PPR由N表示，则编码器的角速度由以下公式给出：

ω=2πf/Nm

其中：

ω=角速度（rad/s）

f=时钟频率（Hz）

m=时钟周期数

N=每转脉冲

脉冲序列之间的时间（也称为脉冲频率）可能太短，无法准确测量时钟周期，因此这种方法最适用于低速应用。

速度测量精度

编码器速度测量的精度可能受到各种因素的影响，如仪器误差、相位误差和插值误差。

仪器误差包括编码器中的机械缺陷和编码盘或分割板上的刻度误差，例如线或窗口之间距离的变化。与仪器相关的误差还包括基板的平整度、传感器的不准确定位以及编码器和电机轴之间的同心度。

相位误差是因为脉冲或读数之间没有信息。换句话说，正交编码器仅读取一个或两个信道（A和B），并且不在这些读取之间传输信息。相位误差仅为固定测量步长±1/2或计数。

只有当编码器的分辨率超过正交编码器的固有分辨率时，才会发生X4解码电子电平内插误差。插值误差通常随着编码器速度的增加而增加。通过使用具有更多行数或更多窗口的编码器，可以减少插值和相位误差。