關(guān)于傳感器的分辨率與精度的理解，可以用我們所用的機(jī)械三指針式手表打這樣一個(gè)比喻：時(shí)針的分辨率是小時(shí)，分針的分辨率是分，秒針的分辨率是秒，眼睛反應(yīng)快的，通過秒針在秒間的空格，我們甚至能分辨至約0.3秒，這是三針式機(jī)械指針手表都可以做到的；而精度是什么，就是每個(gè)手表對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的準(zhǔn)確性，這是每個(gè)手表都不同的，或者在使用的不同時(shí)間里都不同的（越走越快的或越走越慢的），大致在1秒至30秒之間。
同樣的，在旋轉(zhuǎn)編碼器的使用中，分辨率與精度是完全不同的兩個(gè)概念。
編碼器的分辨率，是指編碼器可讀取并輸出的最小角度變化，對(duì)應(yīng)的參數(shù)有：每轉(zhuǎn)刻線數(shù)（line）、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR）、最小步距（Step）、位（Bit）等。
編碼器的精度，是指編碼器輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量的真實(shí)角度的準(zhǔn)確度，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是角分（′）、角秒（″）。
分辨率：線（line），就是編碼器的碼盤的光學(xué)刻線，如果編碼器是直接方波輸出的，它就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR）了（圖1）, 但如果是正余弦（sin/cos）信號(hào)輸出的，是可以通過信號(hào)模擬量變化電子細(xì)分，獲得更多的方波脈沖PPR輸出（圖2），編碼器的方波輸出有A相與B相，相當(dāng)于人的左右眼睛（“相”字邊旁有個(gè)“目”），A相與B相差1/4個(gè)脈沖周期，可以判斷旋轉(zhuǎn)方向（反過來就是3/4周期），也可以通過上升沿與下降沿的判斷，就可以獲得1/4脈沖周期的變化步距（4倍頻），這就是最小測(cè)量步距（Step）了，所以，嚴(yán)格地講，最小測(cè)量步距就是編碼器的分辨率。
正余弦信號(hào)sincos,可通過變化量與相位角細(xì)分
例如，德國(guó)Heidenhain的ROD426的3600線編碼器，方波輸出，就是3600ppr，脈沖周期0.1度，通過A相B相4倍頻后，可獲得0.025度的測(cè)量步距；而其提供的精度參數(shù)為18角秒（0.005度）。
如果是 ROD486的3600線的正余弦信號(hào)輸出，可進(jìn)行25倍的電子細(xì)分，獲得90000的脈沖（ppr），0.004度的脈沖周期，通過A/B相的四倍頻，可獲得0.001度最小測(cè)量步距的分辨率，而其原始編碼器的精度為18角秒（0.005度，不含細(xì)分誤差）。
在以通訊數(shù)據(jù)輸出型的編碼器或絕對(duì)值編碼器，其輸出的分辨率是以多少“位”來表達(dá)，即2的冪次方的圓周分割度。
旋轉(zhuǎn)編碼器的精度，以角分、角秒為單位，與分辨率有一點(diǎn)關(guān)系，又不是全部，例如仍以德國(guó)海德漢的ROD400系列為例，其5000線以下的，海德漢提供的刻線精度為刻線寬度的1/20（與分辨率相關(guān)），6000-10000線的，精度為12角秒（與分辨率無(wú)關(guān)）。而海德漢的RON系列角度編碼器，同樣的是9000線—36000線，其RON200系列的精度是2.5~5角秒，RON700系列的是2角秒，RON800系列的是1角秒，RON900系列的是0.4角秒，都不由分辨率決定。實(shí)際上，影響編碼器精度的有以下4個(gè)部分：
A：光學(xué)部分
B：機(jī)械部分
C：電氣部分
D：使用中的安裝與傳輸接收部分，使用后的精度下降，機(jī)械部分自身的偏差。
A編碼器光學(xué)部分對(duì)精度的影響：
光學(xué)碼盤—主要的是母板精度、每轉(zhuǎn)刻線數(shù)、刻線精度、刻線寬度一致性、邊緣精整性等。
光發(fā)射源—光的平行與一致性、光衰減。
光接收單元—讀取夾角、讀取響應(yīng)。
光學(xué)系統(tǒng)使用后的影響—污染，衰減。
例如光學(xué)碼盤,首先是母板的刻線精度,Heidenhain的母板據(jù)說其是在地下幾十米雙懸浮工作室內(nèi)加工的，對(duì)于外界各種因素的影響減小到最小，甚至要考慮到海浪的次聲波和遠(yuǎn)處汽車引擎的振動(dòng)，為此，很多編碼器廠家甚至向其購(gòu)買母板。其次，加工的過程，光學(xué)成像的時(shí)間，溫度，物理化學(xué)的變化，污染等，都會(huì)影響到碼盤刻線的寬度和邊緣性。所以，即使是一樣的碼盤刻線數(shù)，各家能做到的精度也是不同的。
B編碼器機(jī)械部分對(duì)精度的影響：
軸的加工精度與安裝精度。
軸承的精度與結(jié)構(gòu)精度。
碼盤安裝的同心度，光學(xué)組建安裝的精度。
安裝定位點(diǎn)與軸的同心度。
例如，就軸承的結(jié)構(gòu)而言，單軸承支撐結(jié)構(gòu)的軸承偏差無(wú)法消除，而且經(jīng)使用后偏差會(huì)更大，而雙軸承結(jié)構(gòu)或多支承結(jié)構(gòu)，可有效降低單個(gè)軸承的偏差。
C編碼器電氣部分對(duì)精度的影響：
電源的穩(wěn)定精度—對(duì)光發(fā)射源與接收單元的影響。
讀取響應(yīng)與電氣處理電路帶來的誤差；
電氣噪音影響，取決于編碼器電氣系統(tǒng)的抗干擾能力；
例如，如果電子細(xì)分，也會(huì)帶來的誤差，按照德國(guó)海德漢提供的介紹，海德漢編碼器的細(xì)分電氣誤差與正余弦曲線的誤差約在原始刻線寬度的1%左右。
D編碼器使用中帶來的精度影響：
安裝時(shí)與測(cè)量轉(zhuǎn)軸連接的同心度；
輸出電纜的抗干擾與信號(hào)延遲（較長(zhǎng)距離或較快頻率下）；
接收設(shè)備的響應(yīng)與接收設(shè)備內(nèi)部處理可能的誤差。
編碼器高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)偏差。
最常見的是我們自己使用安裝的方法與安裝結(jié)果的偏差。
細(xì)分技術(shù)對(duì)分辨率與精度的影響
細(xì)分技術(shù)( Interpolation and Digitizing Electronics) ，將電壓或電流式正余弦波信號(hào)分割轉(zhuǎn)換成為方波信號(hào)，這種計(jì)算關(guān)系有專門的DSP電路與內(nèi)置計(jì)算系統(tǒng)，可用于一般正余弦波信號(hào)輸出的傳感器。
細(xì)分電路對(duì)于A/B相波形量的變化，判斷出相位角，并再次分割出更細(xì)的方波脈沖輸出，同樣提供1/4周期差的A’/B’兩相和Z’相，A’/B’相可以繼續(xù)的4倍頻。
五倍的細(xì)分示波器圖：
事實(shí)上對(duì)于細(xì)分后的編碼器來說，其細(xì)分前的刻線數(shù)很重要，而其細(xì)分前的系統(tǒng)精度更加重要，細(xì)分可以提高分辨率，但不能提高精度，甚至可能降低了精度。
那么為什么我們有時(shí)候感到細(xì)分后，對(duì)于加工精度是提高的呢？
這里有幾個(gè)因素：
1． 細(xì)分前，精度遠(yuǎn)優(yōu)于分辨率，細(xì)分后可以將精度用的更充分，例如前面介紹的ROD486，細(xì)分前3600刻線，分辨度（Step）步距為0.025度，按照±1步距來看，其使用精度僅達(dá)到0.05度，而精度為18角秒，細(xì)分后，在18角秒前，是可以提高精度的使用的，這樣，給我們的感覺是，細(xì)分“提高了精度”。
但如果細(xì)分倍數(shù)再高，其使用精度就無(wú)法超越18角秒。
2． 目前大部分的運(yùn)動(dòng)控制是用速度環(huán)控制的，細(xì)分提高了分辨率，是可以提高速度環(huán)的精度的（下篇討論），帶來的最終加工效果看，似乎也是精度提高了。這樣，給我們同樣的感覺是“細(xì)分提高了精度”。
需要說明的是，上面這里兩種“細(xì)分提高了使用精度”是因?yàn)閷?duì)于信號(hào)使用的問題，而非真正“提高了編碼器精度”。
高分辨率的編碼器，精度不一定就高，以某日系17位編碼器為例，其原始最高刻線為8位256線（如圖3），經(jīng)過多倍細(xì)分和A/B相4倍頻后，得到17位（約13萬(wàn)圓周分割度）的分辨率，折算角度分辨率為9.89角秒，可其并沒有提供精度參數(shù)，如以業(yè)內(nèi)精度較高的海德漢提供的方法推算，編碼器系統(tǒng)原始精度（誤差）為刻線（256）的1/20，細(xì)分誤差為原始刻線（256）的1%計(jì)算，得到的精度為152角秒—相當(dāng)于2.5角分，如此的精度，證實(shí)這樣的高分辨率編碼器主要是應(yīng)用于速度環(huán)的，對(duì)于定位的位置環(huán)，精度并不高。
圖3 某日系17位編碼器，256刻線細(xì)分至17位的碼盤
綜上所述，影響編碼器精度的因素很多，編碼器的精度與分辨率相關(guān)的，僅僅是光學(xué)部分的刻線數(shù)，刻線數(shù)越多（越密），精度可能越高，但還要看其余的很多部分，都與分辨率無(wú)關(guān)。而刻線數(shù)密度，也是受材料與加工工藝及光學(xué)衍射的限制的，一般58毫米外徑工業(yè)級(jí)編碼器的刻線數(shù)最高到10000線，更高的分辨率均由正余弦信號(hào)細(xì)分來完成的，其精度也就受到了一定的限制。
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