当您需要测量旋转轴的速度、运动方向或位置时，您可能需要旋转编码器。在选择编码器时，主要有两种类型需要考虑：增量编码器和绝对编码器。
做出正确的选择非常重要，因此我们编写了这本绝对式编码器简明指南，帮助您了解绝对式编码器是什么、与增量式编码器有何不同，以及在哪些情况下可能需要绝对式编码器。
什么是绝对编码器？
绝对编码器在每个旋转点提供唯一的位置值或数据字，表示编码器的“绝对”位置。从打开的那一刻起，绝对式编码器就可以告诉您它正在测量的旋转轴的准确位置。它通过使用光学、磁性或电容式传感器从随轴旋转的圆盘上读取唯一代码来实现这一点。最重要的是，绝对式编码器无需转动轴就能做到这一点，而且即使在暂时断电的情况下也能跟踪这一位置。编码器盘上的唯一代码越多，位置读数就越精确。
光栅和电容式编码器圆盘的比较
分辨率以比特（二进制位）表示，相当于一圈内唯一的数据字数。绝对式编码器也有单圈和多圈之分。单圈编码器提供一整圈（360°）的定位数据，轴每转一圈，输出都会重复。多圈编码器也可提供单圈的定位数据，但有一个额外的“圈数”计数器来测量转数。
绝对编码器与增量编码器
相反，增量编码器通过在轴旋转时产生脉冲来工作。典型的增量式编码器会产生两个相位差 90 度的方波。这些脉冲必须由编码器外部的电子设备跟踪或计数。
分辨率以每转脉冲数 (PPR) 表示，表示增量编码器从其任一方波输出获得的高脉冲数。
由于增量编码器的输出仅处于 4 个重复状态中的 1 个，因此编码器必须参考已知的固定位置或“原点”才能提供有意义的定位信息。从原点（通常与编码器的分度脉冲对齐）开始，可以跟踪轴旋转的增量变化，并知道轴的绝对位置。每次打开增量式编码器时，或者在暂时断电的情况下，都必须这样做。因此，需要更长的时间才能获得绝对位置读数 - 并且轴需要转动才能提供该读数。
增量编码器比绝对编码器简单，因此通常更便宜（尽管价格差异正在缩小）。如果您仅监控速度、运动方向或相对位置，增量编码器通常是最佳选择，但当绝对位置是您主要关注点时，绝对编码器是您的最佳选择。
为什么选择绝对编码器而不是增量编码器？
首先，由于绝对编码器可以保持轴的位置，所以只要给它供电，就可以知道该位置。您无需等待归位或校准序列完成，在启动时或断电后可以更快地获得所需的位置数据，即使在编码器关闭时轴已经转动。
在许多系统中，了解启动时的绝对位置至关重要，因为在某些位置，继续沿一个方向转动轴是安全的，但沿另一个方向转动轴则不安全。根据应用情况，错误操作可能会导致设备损坏、人身伤害或更糟的情况。在这种情况下，在任何部件移动之前了解旋转装置的确切位置至关重要。
同样重要的是，绝对编码器可以实时提供真实位置。随着越来越多的系统开始采用与中央通信总线连接的数字技术，能够在需要时实时轮询编码器以获取位置信息，并将延迟时间降到最低，将带来极大的益处。要使用增量式编码器跟踪位置，即使是在归位序列之后，也需要使用外部电路跟踪所有脉冲（通常通过正交解码）。除了需要外部电路外，这还意味着在确定位置时存在一定的延迟。
绝对式编码器在其规定的分辨率内为每个位置生成一个唯一的数字“词语”
与此相关的事实是，在同一系统中组合多个绝对编码器相对简单 - 例如用于工厂自动化或具有多个关节的机械臂。如果使用增量式编码器，监控多个设备的输出会变得非常复杂，需要大量的处理能力。但如果使用绝对式编码器，特别是那些可以连接到中央通信总线的编码器，则可以从每个编码器中单独获取数据，这就大大降低了解释读数所需的处理能力。
绝对式编码器应用
阐述了绝对编码器和增量编码器之间的主要区别之后，让我们简单看一下使用绝对编码器的一些具体场景。
机器人技术是一个重要的市场 – 这是一个迅速扩展的领域，涵盖各种行业。在制造业中，你会发现机械臂用于装配、焊接、喷漆和其他任务。在医疗保健领域也能看到它们的身影。例如，远程手术需要机械臂提供大量极其精确的位置信息。家庭助理机器人是绝对编码器的另一个新兴用例。
然而，这只是其中一个领域，随着越来越多的系统实现数字化，增量式编码器和绝对式编码器之间的价格差距不断缩小，绝对式编码器的应用种类几乎变得无穷无尽，无论是在工业市场还是消费市场。从自动门和摄像机万向架到工厂自动化，绝对编码器是一种高效且越来越经济实惠的确定位置的方法。
绝对式编码器选项
为您的产品设计选择正确类型的编码器至关重要，这就是为什么了解增量式编码器和绝对式编码器之间的主要区别如此重要。随着价格差距的缩小和技术的不断变化，绝对式编码器与增量式编码器相比具有许多明显的优势，因此绝对式编码器是满足位置反馈要求的理想选择。
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