*，電機的自動控制對象要主要三個是扭矩，速度，位置。

扭矩涉及的是驅動電流控制，本文僅談速度與位置自動控制離不開的旋轉編碼器。

旋轉編碼器的主要作用是通過光電磁作用，將轉軸的角度轉化數字或模擬信號，反饋回控制系統中，起著傳感器的作用。

常見的旋轉編碼器有增量編碼器，霍爾編碼器，磁編碼器，光電編碼器；

這里略談光電編碼器的速度.

目前的光電編碼器能反饋單圈值值和多圈值值數字信號，單圈值就是轉軸旋轉一圈360角度按分辨率編碼的值，換言之，360度角可分解為2的N次方個值，這個N就是編碼器的比特數，17比特就是2的17次方，23比特就是2的23次方,25比特就是2的25次方的精度，換句話來說，單個一圈360度角<一度（°）＝60角分（′）＝3600角秒（〃）>

可以細分為 2的N次方分之一，您看，這是不是精密的電機轉軸角度？

同時，通過rs485通訊口和高 波特率<2.5M/s或更高>，能實時反饋報告這些值給CPU 轉軸的角度信息，實現速度控制；多圈值是轉軸轉了多少圈的值，也是2的M次方編碼. 再加上多圈值反饋，不就知道轉軸的位置信息，即使突然斷電，只要記錄單圈值和多圈值位置，也能下次開電機時恢復上次電機的位置。精加工電機是有這方面的要求的；

設計會遇到的問題

一）如何實現編碼器實時通訊報告CPU角度？

多比特位數字并口雖然理想，夠快，但存在:

1)可靠性差問題，多線束通訊，只要有一根線斷或脫焊，編碼器就不能用，何況電機工作環境多半惡劣振蕩。

2)PIO 端口資源占用過多，故絕多數光電編碼器都是高速比特率串口通訊<2.5M/s，5M/s或更高>

要實時接收這些值，CPU 通訊要注意的要點：

1）串口通訊波特率要求匹配，CPU 串口時鐘要滿足波特率要求，不要用低頻時鐘；

2）串口接收發送數據，命令時間長度，建議不能超過波特率設置周期長度的1/5；

3）其他中斷處理不能過長時間，避免影響串口接收/發送；

二）編碼器精度檢測方法：

完成CPU與編碼器通訊后，固定定編碼器在電機轉軸上，設置電機在固定轉速運行，收集單位時間內電機單圈數原始值，

1）角速度計算： 計算相鄰數據增量差值 即單圈數增量，除以時間，不就是角速度嗎？注意單圈值，是16進制值，從零到2的N次方，每轉一圈又重復從零到2的N次方。

2）角速度偏差，再次計算相鄰數據增量差值的差值， 就可以得到相鄰速度偏差大小了，就這么簡單。

如過通過上傳數據到上位機，在波形圖上顯示，就更直觀看到速度波動圖了。

設置不同電機速度，來測試各個速度<例如 30 ,100,200，500,800，1000,2000，3000,6000 rpm>上的速度偏差。

比較不同品牌的相同比特率編碼器在相同速度點上的速度偏差值大小，不就知道編碼器精度優劣了，當然，速度波動小的編碼器就是好的編碼器。

三）編碼器選擇要點：

電器參數要求：1）分辨率越高越好。

              2）誤差越小越好；

                 如相鄰節距誤差<adjioning pitch error>；+-小于60” ，

                 累計節距誤差<acumulated pitch error>；越小越好 +-小于100”

              3）大值越大越好

              4）功率匹配就好

四）光電編碼器 使用注意事項：

與轉軸固定要求一般廠家都有安裝說明規定，這里不述。

光電編碼器里面是光電盤編碼，要密封，有IP密封值，如果被油水塵污染的話，光電編碼器雖有反饋值，事實是不對的，光電編碼器就報費了。事實上很多廠家將低IP值的光電編碼器用在易被污染的環境下，所以要匹配IP值。過熱溫度：一般不低于90度C。

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