編碼器怎么區(qū)分單圈和多圈

1. 測量原理與范圍

單圈編碼器

僅能測量360°范圍內(nèi)的角度，一旦旋轉(zhuǎn)超過一圈（>360°），數(shù)據(jù)會自動歸零重新計(jì)數(shù)。適用于旋轉(zhuǎn)角度限制在一圈內(nèi)的場景（如小型關(guān)節(jié)臂、閥門控制）。

多圈編碼器

通過機(jī)械或電子結(jié)構(gòu)記錄多圈旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（如4096圈、65536圈），斷電后仍能保存絕對位置信息。適用于需要記錄大范圍位移的應(yīng)用（如起重機(jī)卷筒、大型機(jī)械轉(zhuǎn)軸）。

2. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異

單圈結(jié)構(gòu)：

僅依賴單一碼盤，通過光電或磁感應(yīng)技術(shù)生成位置編碼（如格雷碼），結(jié)構(gòu)相對簡單。

多圈結(jié)構(gòu)：

通常采用以下方式擴(kuò)展測量范圍：

機(jī)械齒輪組：類似鐘表齒輪傳動，通過多級碼盤耦合記錄圈數(shù)（精度高但體積較大）。

電子計(jì)數(shù)器+電池：內(nèi)置電池供電的電子計(jì)數(shù)器記錄圈數(shù)（需定期更換電池）。

韋根效應(yīng)技術(shù)：利用韋根線（Wiegand wire）產(chǎn)生能量脈沖計(jì)數(shù)，無需電池（抗干擾強(qiáng)，體積小）。

3. 外觀與參數(shù)標(biāo)識

外觀：多圈編碼器因內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常體積更大（尤其是機(jī)械齒輪型），而單圈編碼器更緊湊。

技術(shù)參數(shù)：

型號標(biāo)注如“17bit/33bit"：

17bit（單圈分辨率）：每圈2^17=131,072個脈沖。

33bit（總分辨率）：后16bit（2^16=65,536）表示圈數(shù)容量。

輸出接口：多圈編碼器更常用串行輸出（如SSI、CANopen）以減少布線復(fù)雜度，單圈可能采用并行輸出。

4. 應(yīng)用場景判斷

單圈適用場景：

需要360°內(nèi)高精度定位的設(shè)備（如機(jī)器人關(guān)節(jié)、伺服電機(jī)角度反饋）。

多圈適用場景：

需記錄長行程或多次旋轉(zhuǎn)的設(shè)備（如電梯提升高度、生產(chǎn)線傳送帶位移、風(fēng)電變槳系統(tǒng)）。

5. 信號輸出與斷電記憶

斷電后行為：

單圈編碼器重啟后需重新校準(zhǔn)零點(diǎn)（無圈數(shù)記憶）。

多圈編碼器斷電后仍保留絕對位置（包括圈數(shù)和角度），上電即用。

輸出類型：

多圈編碼器更傾向采用抗干擾的數(shù)字信號（如SSI、Modbus），單圈可能輸出模擬信號（如PWM、電壓）。

總結(jié)對比表

區(qū)分維度單圈編碼器多圈編碼器

測量范圍≤360°多圈（最高達(dá)65,536圈）

斷電記憶僅保存單圈角度保存圈數(shù)+角度絕對位置

結(jié)構(gòu)復(fù)雜度簡單（單碼盤）復(fù)雜（齒輪/電子計(jì)數(shù)器/韋根線）

典型分辨率如12bit（4,096點(diǎn)/圈）如33bit（131,072點(diǎn)/圈 + 65,536圈）

應(yīng)用場景機(jī)器人關(guān)節(jié)、小型旋轉(zhuǎn)設(shè)備起重機(jī)、電梯、大型機(jī)械

實(shí)際選型建議

優(yōu)先選多圈的場景：需長距離定位、頻繁啟停或斷電后需恢復(fù)位置的應(yīng)用。

優(yōu)先選單圈的場景：空間受限、成本敏感且旋轉(zhuǎn)范圍≤360°的設(shè)備。

注意參數(shù)匹配：根據(jù)分辨率（bit數(shù)）和接口類型（并行/串行）選擇兼容的控制系統(tǒng)。

若需進(jìn)一步驗(yàn)證，可查閱編碼器型號手冊或通過輸出接口類型（如SSI多為多圈）輔助判斷

。實(shí)際應(yīng)用中，多圈編碼器的機(jī)械齒輪型需關(guān)注磨損，電子型需注意電池維護(hù)。

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