編碼器怎么區分單圈和多圈

1. 測量原理與范圍

單圈編碼器

僅能測量360°范圍內的角度，一旦旋轉超過一圈（>360°），數據會自動歸零重新計數。適用于旋轉角度限制在一圈內的場景（如小型關節臂、閥門控制）。

多圈編碼器

通過機械或電子結構記錄多圈旋轉數據（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用（如起重機卷筒、大型機械轉軸）。

2. 內部結構差異

單圈結構：

僅依賴單一碼盤，通過光電或磁感應技術生成位置編碼（如格雷碼），結構相對簡單。

多圈結構：

通常采用以下方式擴展測量范圍：

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

電子計數器+電池：內置電池供電的電子計數器記錄圈數（需定期更換電池）。

韋根效應技術：利用韋根線（Wiegand wire）產生能量脈沖計數，無需電池（抗干擾強，體積小）。

3. 外觀與參數標識

外觀：多圈編碼器因內部結構復雜，通常體積更大（尤其是機械齒輪型），而單圈編碼器更緊湊。

技術參數：

型號標注如“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）以減少布線復雜度，單圈可能采用并行輸出。

4. 應用場景判斷

單圈適用場景：

需要360°內高精度定位的設備（如機器人關節、伺服電機角度反饋）。

多圈適用場景：

需記錄長行程或多次旋轉的設備（如電梯提升高度、生產線傳送帶位移、風電變槳系統）。

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零點（無圈數記憶）。

多圈編碼器斷電后仍保留絕對位置（包括圈數和角度），上電即用。

輸出類型：

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

總結對比表

區分維度單圈編碼器多圈編碼器

測量范圍≤360°多圈（最高達65,536圈）

斷電記憶僅保存單圈角度保存圈數+角度絕對位置

結構復雜度簡單（單碼盤）復雜（齒輪/電子計數器/韋根線）

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

應用場景機器人關節、小型旋轉設備起重機、電梯、大型機械

實際選型建議

優先選多圈的場景：需長距離定位、頻繁啟停或斷電后需恢復位置的應用。

優先選單圈的場景：空間受限、成本敏感且旋轉范圍≤360°的設備。

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

若需進一步驗證，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

。實際應用中，多圈編碼器的機械齒輪型需關注磨損，電子型需注意電池維護。

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