增量編碼器Z信號(hào)失真的根源在哪？

在探討增量編碼器的應(yīng)用時(shí)，不少用戶對(duì)于Z信號(hào)的作用及其重要性感到困惑，尤其是當(dāng)注意到許多接收設(shè)備僅設(shè)計(jì)有A/B信號(hào)接口，而缺乏直接接收Z信號(hào)的端口時(shí)。實(shí)際上，Z信號(hào)作為增量編碼器輸出信號(hào)中的關(guān)鍵一員，其獨(dú)特之處在于每完成一整圈旋轉(zhuǎn)便產(chǎn)生一個(gè)脈沖，這一脈沖的寬度通常與A/B信號(hào)的脈沖寬度相當(dāng)（盡管具體數(shù)值可能因制造商而異），且其上升沿位置被精確設(shè)定以與A相脈沖周期的特定點(diǎn)對(duì)齊。因此，Z信號(hào)在編碼器旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)充當(dāng)了一個(gè)“絕對(duì)零位”的標(biāo)記，通過監(jiān)測Z信號(hào)，系統(tǒng)能夠校正因脈沖丟失而導(dǎo)致的增量計(jì)數(shù)誤差，無論是在單圈還是多圈工作模式下，都提供了寶貴的參考基準(zhǔn)。


圖為一款亨士樂增量編碼器照片

編碼器通常輸出三相信號(hào)：AB相作為脈沖輸出，用于測量旋轉(zhuǎn)的增量；而Z相則專門用于指示旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)或零位位置。AB兩相之間相位差90°，通過判斷A相是超前還是滯后于B相，可以明確旋轉(zhuǎn)的方向。

具體到增量編碼器Z信號(hào)失真的問題，一個(gè)常見且重要的原因是電纜長度過長。編碼器作為信號(hào)轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，其輸出的Z信號(hào)在通過長距離電纜傳輸時(shí)，容易受到各種外部因素的干擾，如電磁噪聲、信號(hào)衰減等，從而導(dǎo)致信號(hào)的頻率、幅度或相位等關(guān)鍵參數(shù)發(fā)生偏移，即所謂的信號(hào)失真。信號(hào)失真不僅會(huì)影響Z信號(hào)作為零位參考的準(zhǔn)確性，還可能進(jìn)一步影響到整個(gè)系統(tǒng)的定位精度和穩(wěn)定性。

因此，在設(shè)計(jì)和安裝編碼器系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮電纜長度對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響，采取必要的措施如縮短電纜長度、使用屏蔽電纜、增加信號(hào)放大器等，以確保Z信號(hào)能夠準(zhǔn)確無誤地傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備，從而保障整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和高精度定位。

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