产品分类

您的位置:首页 > 技术文章 >

技术文章

为什么弦波编码器比方波编码器的输出信号纯度更高?

时间:2026-01-27 11:24:51 浏览次数:

       弦波编码器输出的正弦波信号,其纯度比方波编码器的方波信号更高。这里的“纯度”是一个多维度的综合技术指标,主要体现为信号频谱的纯净度、可实现的分辨率极限以及运动控制的平滑性。这种差异源于两者截然不同的物理原理和信号处理方式。

       从本质上讲,弦波编码器通过光栅衍射产生两路相位差90度的标准正弦(Sin)与余弦(Cos)模拟信号。在理想状态下,其输出在频域上表现为单一的基波频率,谐波成分极少,信号本身具有数学上的纯粹性。相比之下,方波编码器输出的是二值化数字脉冲,其理想的方波波形在频域上可分解为基波及无穷多的奇次谐波,频谱成分复杂。

       这种根本区别带来了核心的性能优势:高精度插值能力。弦波编码器的后续电路通过采集Sin/Cos的瞬时幅值,利用反正切函数进行连续计算,可实现高达数千倍的模拟细分,从而将物理刻线数转换为数百万计/转的极高分辨率。而方波编码器仅能依靠信号边沿进行有限的倍频(如4倍频),分辨率提升存在天花板。

       在实际动态性能上,弦波信号的连续性使其在极低速乃至静止状态下,仍能通过幅值的微小变化检测出亚微米级的位移,实现无抖动的平滑控制。方波信号则因依赖离散的边沿跳变,在低速时易受噪声干扰产生计数误差,导致速度波动。

       此外,弦波编码器系统对安装公差与制造缺陷(如偏心、信号偏差)的容忍度更高。其模拟信号的误差(幅值不等、相位偏差、直流偏置)可通过预存的误差表或算法进行数字补偿,从而输出校正后更纯净、更精确的位置信息。方波信号对此类缺陷的补偿能力则非常有限。

       综上所述,弦波编码器信号纯度更高的论断,并非仅限于波形本身,而是其模拟信号本质、高倍率连续插值原理及先进的误差补偿技术共同作用的结果。这使其在超高分辨率、超低速平稳性、抗干扰能力及最终系统精度方面,全面超越了方波编码器,成为高端伺服驱动、精密数控机床和机器人关节等对动态性能要求严苛场合的首选。更多有关于编码器的相关技术问题可以持续关注我们的网站或者来电咨询,中山柏帝机电GUBOA编码器工程师竭诚为您服务。

友情链接:

在线客服
返回顶部