絕對值編碼器的工作原理及單圈和多圈的區別？

工作原理

絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線編排，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的2進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

絕對編碼器由機械位置確定編碼，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。

器件區別

單圈絕對值編碼器和多圈絕對值編碼器是兩種常見的位置編碼器，它們用于將輸入的位置信息編碼為向量表示。它們的工作原理有一些區別。

單圈絕對值編碼器（Single-Turn Absolute Value Encoder）：

單圈絕對值編碼器使用一個標度化的角度值來表示特定位置。通常，它將一個固定范圍的位置映射到一個連續的值域。絕對值旋轉單圈絕對值編碼器，以轉動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼的原則，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對值編碼器。例如，可以將位置從0~360度映射到0~1的連續范圍。這種編碼器的主要優勢是簡單且易于實現，但它只能表示單個圈的位置信息，無法區分多個相同角度的位置。

多圈絕對值編碼器（Multi-Turn Absolute Value Encoder）：

多圈絕對值編碼器引入了額外的信息來表示多個圈數。它對輸入位置進行多圈的求模操作，然后使用單圈絕對值編碼器來表示每個圈數內的位置。測量旋轉超過360度范圍，用到多圈絕對值編碼器，編碼器生產運用鐘表齒輪機械原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼不重復，而無需記憶。例如，可以使用一個二進制的向量來表示圈數，然后將當前位置映射為0~1的值，并將二進制圈數向量與該值連接起來。這樣能夠區分多個相同角度的位置，并提供更豐富的位置表示。

多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，使用往往富裕較多， 這樣在安裝時不必要費勁找零點， 將某一中間位置作為起始點就可以了，大大簡化了安裝調試難度。

總結而言，單圈絕對值編碼器適用于僅需要表示單個圈數的位置信息，而多圈絕對值編碼器則適用于需要區分多個圈數的位置信息。選擇編碼器的關鍵在于對位置信息的要求，以及對模型的應用場景的理解。

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審核編輯 黃宇