发表于：2013/11/8 14:48:58
#0楼
本文基于这个前提：只在电机轴端使用一个编码器。这个编码器怎么选？
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这个问题，也可以反过来问，就是选择了这样的编码器，能达到什么样的位置精度？
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位置精度是一个系统级概念，不能单从某一设备考虑，比如一个完整的传动系统包括：
直线运动：SINAMICS S120驱动器 + 伺服电机 + 减速箱 + 辊子 + 物料（即负载）
直线运动：SINAMICS S120驱动器 + 伺服电机 + 减速箱 + 丝杠 + 物料（即负载）
旋转运动：SINAMICS S120驱动器 + 伺服电机 + 减速箱 + 旋转台 + 物料（即负载）
系统中的任何一个环节都对精度有影响，单从S120的角度考量系统精度是不准确的。因为减速箱的磨损、反向齿轮间隙、物料打滑等因素都会对系统精度造成影响。假设这些环节都是理想的，此时考虑编码器对精度的影响。
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位置精度应该是个绝对范围，比如对于直线运动，最终负载在目标位置前后[-0.01mm, +0.01mm]范围内。对于旋转运动，最终负载在目标位置前后[-0.01度，+0.01度]等
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在位置精度要求明确以后，通过机械结构数据，可以反推出电机轴角度波动范围。比如+/-0.01mm的负载位置反映在电机轴上是1度的变化范围，那么编码器在选型时，理论上用一个360线的脉冲编码器，就可以达到1度的测量，但在工程应用中，一般选用的编码器精度要比这个1度的变化范围高10倍，即需要3600线的脉冲编码器。
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编码器信号有很多种，对于增量编码器，脉冲信号的编码器由于高低电平存在死区，精度有限，细分后可以将精度提升4倍（即AB通道的上升沿与下降沿）。在伺服电机中用的少一些。
西门子的1FK/1FT伺服电机会使用正余弦编码器，每个正弦波默认情况下，还会细分11位，即精度提升2048倍。也就是说，一个2048ppr的正余弦编码器，可以表示的最小增量为1/（2048*2048）圈，其精度非常高。
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结语：
SINAMICS S120+1FK Servo Motor这样的经典配置，可获取的电机轴位置增量可以轻松达到1/（2048*2048）圈，对于绝大多数的使用场合，这个精度无可挑剔，完全满足要求。换句话说，编码器的精度已经不是限制系统精度的瓶颈。
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