光电编码器大讲堂（二）：误差的来源

 编码器是常见的用于对精度要求相对较高的位置测量产品，因此减小测量误差对于提升整体系统的性能，增加产品的可靠性非常有利。那么常见的造成编码器出现测量误差的原因都有哪些呢？

一、光亮度变化

如下图（单通道探测器输出），当光亮度发生变化时，势必会造成落在检测阈值上的电流分量减小，进而导致较为严重的脉宽失真。而可能会导致光亮度变化的原因有：发光器件工艺一致性差；发光器件损耗导致衰减增大；码盘或是码条透明度差或是存在污染等。因此，为了保证长期稳定的位置检测效果，国际一线大厂的产品是对品质有要求的企业的首选。Avago编码器采用高可靠性低衰减的发光器件，能够保证信号的完整度。

图1：光亮度对编码器性能的影响

此外，Avago还采用了“differential signaling”技术，对A相与余相（~A）进行对比，当A比~A接收到更多的光（光电流更大），那么A通道就会输出高电平，反之则输出低电平。这样就能保证在相对弱光的情况下脉宽也不会出现严重的失真。

二、码盘被污染

图2：码盘污染对编码器性能的影响

如图2码盘被污染的情况会导致发光的样式和感光器件的表现出现异常。附着的污染物可能会衰减本来是亮区的光亮度，进而导致感光侧判定异常。严重的会直接导致输出紊乱。

三、安装失误，出现较大偏差

图3：安装失误对编码器性能的影响

从图3可以看到：

D表示码盘和感光器的偏差；

S表示通道A和通道B的感光器之间的距离。

如果码盘不能够和感光器进行良好的校准，那么同样也会影响感光器的接收光的效果，进而影响到输入波形。

四、离心率

轴的循环偏移运动是由于：

A.轴偏移

B.径向游隙——轴承公差和负载不平衡往往会导致加大的径向偏差

C.轴/轴承不匹配

D.码盘/毂组件存在问题

图4：轴偏移对编码器性能的影响

以上四种请况是常见的误差来源，可以看到，误差主要源于安装和维护的过程中。在安装时没有对其校准，设备运行和闲置阶段不注意设备的保养，没有针对苛刻工况进行相应的保护措施等都会导致产生编码器误差，需要特别注意。