什么是绝对编码器：工作原理及其应用
旋转编码器或轴编码器是一种机电设备，用于转换轴的运动、角度位置或将轴转换为模拟/数字输出信号。有两种类型的旋转编码器，如绝对编码器。。。
旋转编码器或轴编码器是一种机电设备，用于转换轴的运动、角度位置或将轴转换为模拟/数字输出信号。有两种类型的旋转编码器，如绝对编码器和增量编码器。这些编码器适用于需要监测、控制或两者兼有的情况。例如机器人、工业控制、摄影镜头等。本文讨论了旋转编码器的一种类型，即绝对编码器及其应用。
什么是绝对编码器？
绝对编码器用于在每个旋转点提供轴或数据字的唯一位置值，以表示编码器的“绝对”位置。这些编码器可以单圈或多圈使用。单圈编码器用于需要位置验证的地方，而多圈编码器用于长时间或复杂的基于定位的应用。
当电源与编码器分离时，该编码器还保留关于当前位置的信息。一旦提供电源，编码器位置可以立即访问。该编码器包括通过各种二进制加权的不同代码环，这些二进制加权提供表示编码器在一次旋转中的绝对位置的数据字。因此，这种编码器通常被称为并行绝对编码器.
工作原理
这个绝对编码器工作原理e是指，当轴旋转时，它通过生成比特的数字字来工作。有两个圆盘，包括通过偏移标记的同心环。在这里，一个圆盘连接到中心轴，而另一个圆盘自由移动。
一旦光盘旋转，则通过该编码器路径的标记将调整固定光盘的位置。每一个带有绝对旋转编码器盘的排列都意味着一个独特的二进制代码。这个编码器中的二进制代码将决定物体的完整位置。
绝对编码器类型
有不同类型的绝对编码器可供选择，包括以下几种。
有机实心绝对编码器
有机实心型采用碳刷设计。它的固体电阻体很宽，因此与二进制编码器相比，它提供了更长的机械寿命。该编码器的主要功能是在高可靠性、高耐磨性的设备以及交流和直流电路中调节电压和电流。
绝对实心芯的优点主要包括可靠性高、机械寿命长、耐热性好、功率高，而缺点是动态噪声高、防潮性差、精度差、温度系数大和制造工艺复杂。
金属釉绝对编码器
这种编码器的基体成分是陶瓷，而电阻体是用烧结的金属玻璃釉设计的。该编码器采用真空技术，在陶瓷基底上排列不同材料，如金属氧化物膜、金属复合膜、按钮氧化物膜、合金膜。
这种编码器的优点包括高分辨率、低噪声电动势等。缺点是电阻值小，范围从10欧姆到00千欧姆，机械寿命短，耐磨性差等。
绕组绝对编码器
绕组类型可以使用镍铬合金线或康铜线设计，就像电阻器一样，缠绕在绝缘框架上。这种类型的编码器主要用作变压器和分压器。
这种编码器的优点是精度高，接触电阻小，温度系数小。缺点是电阻低，分辨率差，高频特性差。
数字绝对编码器
该编码器是一种半导体IC，主要用于360度旋转的测量，称为单圈编码器。因此，它适用于音频环绕控制、家庭影院系统、有线电视设备和音频放大器。
该编码器的优点主要是体积小、连接简单、调节精度高、无噪声、软件控制简单、使用寿命长。缺点是：；它不适合恶劣的室外环境，在测量轨道内的物体时很难克服打滑。
绝对编码器与增量编码器
这个绝对编码器与增量编码器之间的差异r包括以下内容。
| 绝对编码器 | 增量编码器 |
| 它包括每个轴位置的唯一代码，以表示编码器的固定位置。 | 它是一种机电设备，用于将轴的角位置转换为脉冲或数字信号。
|
| 这些编码器在使用此设备时需要电源。 | 这些编码器在设备的整个操作过程中都需要电力。 |
| 与增量型相比，它的成本很高。 | 由于不太复杂，其成本较低 |
| 这些编码器用于需要控制和监测的不同应用，如诊断成像、手术机器人等。 | 这些用于需要速度和方向信息的应用
|
| 一旦失去动力，它就不会失去位置信息。 | 一旦断电，系统就会显示错误。 |
带有Arduino绝对编码器的伺服电机控制
在本节中，让我们了解如何使用Arduino绝对编码器控制伺服电机。伺服电机控制与绝对编码器的接口图如下图所示。
如果此编码器沿顺时针方向旋转，则伺服电机的旋转也沿顺时针旋转。类似地，如果该编码器沿逆时针方向旋转，则伺服电机也沿逆时针旋转。按照绝对编码器接线图如上所示。所需的部件是，
- 阿杜因诺
- 伺服电机
- 绝对编码器
- 电源
绝对编码器的电源引脚（如“Vin”）连接到Arduino的5伏电源，编码器的接地引脚连接到Aruino的接地针脚。该编码器的数据引脚连接到Arduino的（数字）引脚4，并且该编码器的时钟引脚和开关引脚连接到Alduino的数字引脚3和4。
然后，伺服电机的Vin连接到Arduino的3.3伏电压。Arduino的接地连接到伺服电机的接地。伺服电机的信号引脚连接到Arduino的数字引脚。这个编码器与Arduino接口代码，用于伺服电机控制如下所示。
#包括<Servo.h>
#定义clk 3
#定义数据4
#定义sw 5
int计数器=90；
int状态；
内部状态；
伺服系统；
无效设置（）
{
引脚模式（clk，INPUT）；
pin模式（数据，INPUT）；
引脚模式（开关，输入）；
附加条款（9）；（此处“s”指伺服电机）
串行开始（9600）；
lstate=数字读取（clk）；
}
空心环（）
{
state=数字读取（clk）；
如果（state！=lstate）
{
if（digitalRead（数据）！=州）
{
counter=计数器+3；
counter=约束（counter，1180）；
}
其他的
{
counter=计数器3；
counter=约束（counter，1180）；
}
Serial.println（计数器）；
s.write（计数器）；
}
lstate=状态；
}
伺服电机的库函数包含在Arduino代码中，用于运行代码。接下来，时钟引脚、数据引脚和开关分别由3个、4个和5个引脚定义。计数器的值设置为90。为了存储数据，使用了state和Istate变量。
变量“s”是为伺服电机定义的。引脚CLK、SW和数据被定义为设置功能和连接在引脚9处的伺服电机中的输入引脚。为了监控屏幕上的输出功能，使用串行功能。读取Istate变量中存储的数据和时钟引脚的状态。在循环函数中，存储数据的状态在所述变量中读取。该函数将计数器值限制在1-180之间。然后编写函数，将计数器值应用于伺服电机。
优点和缺点
这个绝对编码器的优点包括以下内容。
- 为了避免数据丢失，不需要备份电池。
- 它们具有不同的功能，如缩放、速度、现场总线和预设。
磁性或光学扫描测量。 - 一旦断电，它将提供连续的位置监控。
- 编程的灵活性。
- 接口选项有多种，如以太网、模拟、串行、并行和现场总线。
- 精确控制允许在需要功能安全的不同应用中使用。
- 机器的确切位置是可以确定的。
这个绝对编码器的缺点包括以下内容。
- 制造复杂
- 昂贵的
绝对编码器在哪里使用/应用？
这些适用于需要对机械系统进行控制或监测的情况，如下所示。
- 外科机器人
- 微电子
- 诊断成像
- 光子学
- 放射治疗
- 工业机器人
- 卫星通信
- 遥控潜水器和无人机
如何测试绝对编码器？
绝对编码器测试用于声明这是绝对的还是增量的。如果编码器必须移动以确定其位置，则称为增量。如果编码器的输出处于稳定位置而没有运动，那么它被称为绝对值。
如何对编码器进行故障排除？
为了对编码器进行故障排除，我们需要检查连接、轴的位置、松动的连接、不正确的电压供应等。
什么是绝对角度编码器？
测量绝对或真实角位置的编码器被称为绝对角编码器。
编码器和多路复用器之间的区别是什么？
编码器是一种组合电路，用于将一组二进制代码编码为另一组包括较少比特数的二进制代码。多路复用器（mux）是一种组合电路元件，它基于选择输入将其几个输入中的一个连接到其单个输出。
因此，这一切都是关于绝对编码器、工作原理、优点、缺点及其应用的概述。这里有一个问题要问你，电子项目中使用的编码器有哪些不同类型。