绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以 2 线、 4 线、8 线、 16 线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一 组从 2 的零次方到 2 的 n-1 次方的唯一的 2 进制编码（格雷码） ，这就称为 n 位绝对编 码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
c.信号输出有多种形式，灵活方便，后面可连接各种 PLC 或上位机，通用性强。
我公司各类连接 SSI 编码器的仪表一览表：
GP1312
16 位并行码推挽式输出、 4— 20mA 两路模拟量、 8 个预置位置开关、
(C 表、标准表 ) 4 位显示、非线性换算、面板置位等通用功能
GP1312/C2 (C2 表， 双路纠偏表 )
SSI 接口 (RS422 模式 ) ，以两根数
据线、两根时钟线连接，由接收
设备向编码器发出中断的时钟脉
冲，绝对的位置值由编码器与时
钟脉冲同步输出至接收设备。
由接收设备发出时钟信号触发 ,
编码器从高位 (MSB)开始输出与
时钟信号同步的串行信号 ,SSI
标准的信号当不传送信号时 , 时
钟和数据位均是高位 , 在时钟信
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的， 它无需记忆， 无需找参考点， 而 且不用一直计数， 什么时候需要知道位置， 什么时候就去读取它的位置。 这样， 编码器 的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
旋转单圈绝对值编码器， 以转动中测量光电码盘各道刻线， 以获取唯一的编码， 当
4．连接专用显示转换仪表： 针对较多使用的 SSI 串行输出编码器，我公司提供专用的显示、信号转换仪表，由仪 表进行内部解码、计算、显示、信号转换输出，再连接 PLC 或上位机。其优点如下：
a.现场可以有直观的显示，直接在仪表上设置参数。
b.专用程序读码解码、容错、内部计算，可以大大减少各个项目的编程工作量，提高稳 定和可靠性。信号输出是由内部数字量直接计算，快速、准确。
从增量值编码器到绝对值编码器
旋转增量值编码器以转动时输出脉冲， 通过计数设备来计算其位置， 当编码器不动 或停电时， 依靠计数设备的内部记忆来记住位置。 这样， 当停电后，编码器不能有任何 的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计 数设备计算并记忆的零点就会偏移， 而且这种偏移的量是无从知道的， 只有错误的生产 结果出现后才能知道。
码器的测量范围， 这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器， 它同样是由机械位置确
定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，
这样在安装
时不必要费劲找零点， 将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试 难度。
绝对值编码器长度测量的应用 一．绝对值旋转编码器的机械安装： 绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、 低速端安装、 辅助机械装置安装等多种形 式。
2． 低速端安装：
安装于减速齿轮后， 如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端， 此方法已无齿 轮来回程间隙，测量较直接，精度较高。 另外，GPMV081机4 械转数为 90 圈，用此方法较合理， 如果卷筒转数超过 90 圈，可用 1： 3 或 1：4 齿轮组调整至转数测量范围内。
3． 辅助机械安装，收绳机械安装：
八个电子凸轮位置开关，每个开关具有开到位和恢复位， 一路 4—20mA 模拟量输出；一路 RS485 输出。 4 位显示，非线性换算，外部置位等
GPMV0814 、GPMV1016 三位一体型
GPMV0814 绝对多圈编码器，其光电码盘读码解码、显示设定、信号转换三位一体， 输出 4—20mA 模拟量、并行数字量 RS485 通讯可同时输出， 连接各类 PLC 和上位机。 一般的应用，可选同时两组输出型，一组信号连接 PLC ，另一组连接显示仪表，如需
解决的方法是增加参考点， 编码器每经过参考点， 将参考位置修正进计数设备的记 忆位置。 在参考点以前， 是不能保证位置的准确性的。 为此， 在工控中就有每次操作先 找参考点，开机找零等方法。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦， 甚至不允许开机找零 （开机后就要知道准确 位置），于是就有了绝对编码器的出现。
2．编码器如果是串行输出的， 由于通讯协议的限制， 后接电气设备必须有对应的接口。 例如 SSI 串行，可连接西门子的 S7-300 系列的 PLC ，有 SM338 等专用模块，或 S7-400 的 FM451 等模块，对于其他品牌的 PLC ，往往没有专用模块或有模块也很贵。
3．编码器如是总线型输出，接受设备需配专用的总线模块，例如 PROFIBUS-DP 。但 是，如选择总线型输出编码器，在编码器与接收设备 PLC 中间，就无法加入其他显示 仪表，如需现场显示，就要从 PLC 再转出信号给与信号匹配的显示仪表。有些协议自 定义的 RS485 输出信号进 PLC 的 RS485 接口，需 PLC 具有智能编程功能。
PROFIBUS-DP ；CAN ；DeviceNet ； Interbus 等总线型编码器可以节省连接线缆、 接收设备接口， 传输距离远， 在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。
4．变送一体型输出 我公司提供的 GPMV0814 、 GPMV1016 绝对编码器，其信号已经在编码器内换算
1 编码器 2 联轴器 3 测量轮 4 重锤收紧轮 5 钢丝绳 6 浮子
测量轮与恒力弹簧弹簧型相似，只 是钢丝绳的回收力是依靠另一个同 轴的盘紧轮挂重锤来回收。
用收绳位移测量的优点是柔性连 接，测量直接而精度高，对运动物 体的环境如震动、粉尘、高温水气 的场合都能适用。
机械丝杠、摩擦轮、小车轮轴中心、齿轮齿条连接
样，对于编码器，要同时有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率。
2．串行 SSI 输出：
串行输出就是通过约定， 在时间上有先后的数据输出， 这种约定称为通讯规约， 其连接的物理形式有 RS232、RS422(TTL)、RS485等。
由于绝对值编码器好的厂家都是在德国， 所以串行输出大部分是与德国的西门子 配套的，如 SSI 同步串行输出。
串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。 一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的。 3．现场总线型输出
现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址， 用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号。 总线型编码器信号遵循 RS485的物理格式，其信号的编排方式称为通讯规约，目前 全世界有多个通讯规约， 各有优点， 还未统一， 编码器常用的通讯规约有如下几种：
双吊点同步纠偏型 ，16 位并行码推挽式选通输出， 9 个预置开关输出， 含双路超偏纠偏信号，两路 4 —20mA 模拟量输出，其中一路为差值量 输出。双 4 位显示、非线性换算、面板置位等通用功能
GP1312RL (RL 表、 现场变送表 ) GP1312BS （ BS 表、电子 凸轮开关组）
一路 4—20mA 模拟量输出；一路 RS485 输出。非线性换算，外部置 位等
号的第一个下降沿 , 编码器的当 前值开始贮存 , 从时钟信号上升 沿开始 , 经 T2 延迟时间后，编码 器数据信号开始传送 .t3 为恢复 信号 , 等待下次传送。
T=0.9—11us 每个脉冲周期 n 为编码器总位数 t1>0.45us 每个脉冲半周期 t2 ≤ 0.4us 数据输出延迟时间 t3=12 —35us 数据恢复（熄灭）时间
转动超过 360 度时，编码又回到原点， 这样就不符合绝对编码唯一的原则， 这样的编码
只能用于旋转范围 360 度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过 360 度范围，就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理， 当中心码盘旋转时， 通过齿轮传动另一
组码盘（或多组齿轮，多组码盘） ，在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编
钢丝绳弹簧收紧器原理图
用钢丝绳收绳器测量 油缸行程示意图
1． 收拉钢丝绳 2． 测量盘 3． 收紧弹簧轮 1 4． 收紧弹簧轮 2 5． 专用弹簧 6． 弹性联轴器
7． 编码器
收绳机械有弹簧自收绳位移传感器――柔性钢丝绳连接运动物体， 钢丝绳盘紧在一个测 量轮上，依靠恒力弹簧回收钢丝绳。 编码器连接于盘紧测量轮轴端， 测量钢丝绳来回运 动的旋转角度。 重锤重力收绳： 重锤浮子水位测量示意图
运动物连接齿条， 带动装有齿轮的编码 器，测量运动物体移动距离
为保证连紧密抗震，经常有弹簧基座。
二．绝对值编码器的信号输出 绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出 1．并行输出：
绝对值编码器输出的是多位数码 （格雷码或纯二进制码） ，并行输出就是在接口 上有多点高低电平输出，以代表数码的 1 或 0，对于位数不高的绝对编码器，一般 就直接以此形式输出数码，可直接进入 PLC或上位机的 I/O 接口，输出即时，连接
要增加开关输出，可从显示仪表设定输出。 S7-300 沒有現成的轉換功能塊，我使用了富士的 SPH 編寫了一個功能塊，由于富士 的和西門子都支持 IEC61131-3 編程規范，那么應該很簡單的轉換為西門子的功能塊。 在精确定位控制系统中，为了提高控制精度，准确测量控制对象的位置是十分重要的。 目前，测量位置的方法主要有 2 种，其一是使用位置传感器，此方法精度高，但是在 多路，长距离位置监控系统中， 由于成本昂贵且安装困难， 因此并不实用。 其二是采用 光电轴角编码器进行精确位置控制，光电轴角编码器根据其刻度方法及信号输出形式， 可分为增量式、绝对式以及混合式三种。而绝对式编码器是直接输出数字量的传感器， 它是利用自然二进制或循环二进制 （格雷码） 方式进行光电转换的， 编码的设计一般是 采用自然二进制码、 循环二进制码、 二进制补码等。 特点是不要计数器， 在转轴的任意 位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码； 抗干扰能力强， 没用累积误差； 电源 切断后位置信息不会丢失，但分辨率是由二进制的位数决定的，根据不同的精度要求， 可以选择不同的分辨率即位数。目前有 10 位、 11 位、 12 位、 13 位、 14 位或更高位 等多种。 其中采用循环二进制编码 （即格雷码） 的绝对式编码器， 其输出信号是一种数 字排序 ,不是权重码，每一位没有确定的大小，不能直接进行比较大小和算术运算，也 不能直接转换成其他信号， 要经过一次码变换， 变成自然二进制码， 在由上位机读取以 实现相应的控制。 而在码制变换中有不同的处理方式， 本文着重介绍富士 SX 系列中使 用编程的方法对二进制格雷码与自然二进制码的互换。 一、格雷码 （又叫循环二进制码或反射二进制码）介绍 在数字系统中只能识别 0 和 1，各种数据要转换为二进制代码才能进行处理， 格雷码是 一种无权码， 采用绝对编码方式， 典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自 补码，它的循环、 单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能， 它的反射、 自补特 性使得求反非常方便。格雷码属于可靠性编码，是一种错误最小化的编码方式，因为， 自然二进制码可以直接由数 /模转换器转换成模拟信号，但某些情况，例如从十进制的 3 转换成 4 时二进制码的每一位都要变， 使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。 而格雷 码则没有这一缺点， 它是一种数字排序系统， 其中的所有相邻整数在它们的数字表示中 只有一个数字不同。 它在任意两个相邻的数之间转换时， 只有一个数位发生变化。 它大 大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。 另外由于最大数与最小数之间也仅 一个数不同， 故通常又叫格雷反射码或循环码。 下表为几种自然二进制码与格雷码的对 照表： 十进制数 自然二进制 格雷码 十进制 自然二进制 格雷码 0 0000 0000 8 1000 1100