编码器常用测速方法
對(duì)于電機(jī)的轉(zhuǎn)速測量，可以將增量式編碼器安裝在電機(jī)上，用編碼器的軸連接電機(jī)的軸，然后用控制器對(duì)編碼器進(jìn)行計(jì)數(shù)，最后通過特定的方法計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
常用的編碼器測速方法有三種：M法、T法和MT法。
- M法：又叫做頻率測量法。這種方法是在一個(gè)固定的計(jì)時(shí)周期內(nèi)，統(tǒng)計(jì)這段時(shí)間的編碼器脈沖數(shù)，從而計(jì)算速度值。設(shè)編碼器單圈總脈沖數(shù)為C，在時(shí)間T0內(nèi)，統(tǒng)計(jì)到的編碼器脈沖數(shù)為M0，則轉(zhuǎn)速n的計(jì)算公式為：n = M0/(C*T0)。
M法是通過測量固定時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)來求出速度的。
假設(shè)編碼器轉(zhuǎn)過一圈需要100個(gè)脈沖（C=100），在100毫秒內(nèi)測得產(chǎn)生了20個(gè)脈沖，則說明在1秒內(nèi)將產(chǎn)生200個(gè)脈沖，對(duì)應(yīng)的圈數(shù)就是200/100=2圈，也就是說轉(zhuǎn)速為2圈/秒。通過公式計(jì)算n = 20/(100*0.1)=2。與前邊分析的結(jié)果一致。
也可以這樣理解，轉(zhuǎn)過了M0/C=20/100=0.2圈，用時(shí)0.1秒，那么1秒將轉(zhuǎn)0.2*10=2圈。
M法在高速測量時(shí)可以獲得較好的測量精度和平穩(wěn)性。但是如果轉(zhuǎn)速很低，低到每個(gè)T0內(nèi)只有少數(shù)幾個(gè)脈沖，則此時(shí)計(jì)算出的速度誤差就比較大，且很不穩(wěn)定（因?yàn)殚_始測量和結(jié)束測量的時(shí)刻最多會(huì)引入2個(gè)脈沖的誤差）。
使用編碼器倍頻技術(shù)，可以改善M法在低速測量時(shí)的準(zhǔn)確性。
增大計(jì)數(shù)周期，即增大T0，也可以改善M法在低速測量時(shí)的準(zhǔn)確性。
以上兩種方法本質(zhì)都是增大一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)的脈沖數(shù)，從而減小2個(gè)脈沖誤差的占比。
- T法：又叫做周期測量法。這種方法是建立一個(gè)已知頻率的高頻脈沖并對(duì)其計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)時(shí)間由捕獲到的編碼器相鄰兩個(gè)脈沖的時(shí)間間隔Te決定，計(jì)數(shù)值為M1。設(shè)編碼器單圈總脈沖數(shù)為C，高頻脈沖的頻率為F0，則轉(zhuǎn)速n的計(jì)算公式為：n = 1/(C*Te) = F0/(C*M1)。Te = M1/F0。
T法是利用一個(gè)已知脈沖來測量編碼器兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間來計(jì)算出速度的。
假設(shè)編碼器轉(zhuǎn)過一圈需要100個(gè)脈沖（C=100），則1個(gè)脈沖間隔為1/100圈，用時(shí)為Te（假設(shè)為20毫秒），那么1圈用時(shí)就是100*20/1000=2秒，也就是說轉(zhuǎn)速為0.5圈/秒。而這20毫秒（Te）間隔，正好對(duì)應(yīng)M1/F0。
在電機(jī)高轉(zhuǎn)速的時(shí)候，編碼器脈沖間隔時(shí)間Te很小，使得測量周期內(nèi)的高頻脈沖計(jì)數(shù)值M1也變得很少，導(dǎo)致測量誤差變大，而在低轉(zhuǎn)速時(shí)，Te足夠大，測量周期內(nèi)的M1也足夠度多，所以T法和M法剛好相反，更適合測量低速（同樣存在開始測量和結(jié)束測量時(shí)刻的最多2個(gè)脈沖的誤差）。
- M/T法：綜合了M法和T法各自的優(yōu)勢，既測量編碼器脈沖數(shù)，又測量一定時(shí)間內(nèi)的高頻脈沖數(shù)。在一個(gè)相對(duì)固定的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算編碼器脈沖數(shù)M0，并計(jì)數(shù)一個(gè)已知頻率F0的高頻脈沖，計(jì)數(shù)值為M1，計(jì)算速度值。設(shè)編碼器單圈總脈沖數(shù)為C，則轉(zhuǎn)速n的計(jì)算公式為：n = F0*M0 / (C*M1)。
由于編碼器單圈總脈沖數(shù)C與高頻脈沖頻率F0為固定值（常數(shù)），因此轉(zhuǎn)速n就只受M0和M1的影響。電機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，M0增大，M1減小，相當(dāng)于M法；電機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)，M1增大，M0減小，相當(dāng)于T法。
總結(jié)
