SIN/COS编码器介绍

        正余弦编码器是一种采用模拟输出的增量编码器。其输出为正余弦模拟信号。正余弦编码器与普通方波增量式编码器的AB正交脉冲信号类似，但与普通增量编码器的通断输出不同，正余弦编码器输出两路相位相差90°的正弦波，因此又称为正余弦编码器。

        正余弦编码器的信号由正弦探测器产生，也属于光电编码器。

        正余弦编码器输出的工业标准是峰峰1V(~1Vpp)的正余弦电压。如下图中所示M为1V。

        由于输出的是低压模拟信号，这种编码器对噪声很敏感。因此，每个信号提供互补信号通道。

        为避免提供负电源，通常给信号加上2.5V的直流偏置电压，如下图所示：

        正余弦编码器的主要特点是抗干扰能力强，传输距离长，低速应用时可提供较高分辨率，高速控制时可提供足够低的信号带宽。

        SIN/COS编码器的分辨率

        编码器旋转一圈，正余弦编码器会周期性地产生多个正余弦周期，如256(28)，512(29)，1024(210)或2048(211)等。与增量编码器的每转刻线数对应。

        正余弦编码器直接输出的是模拟量正余弦信号，从正余弦周期的个数来看，正余弦编码器的分辨率似乎不高。但正余弦编码器有一个特点，即它的输出信号可被插补，或细分。用户可按实际应用需求，在后续的控制器或驱动器中，对正余弦编码器信号进行细分，以获得足够高的分辨率。

        比如，一个1024周期的正余弦编码器，在驱动器内对其进行212细分，则在驱动器内，可获得的位置分辨率为：

        1024*212=222=4194304

        针对于正余弦编码器，在驱动器或控制器内，会有细分参数可设定。设置细分参数时，要综合考虑分辨率的高低，以及编码器信号的传输距离。传输距离较长时，不宜把细分数设的太大。

        SIN/COS编码器位置值的计算

        假设细分系数为2n。对于一个正弦周期（360°电角度）中的某个点，从通道A和B读入模拟信号VA和VB。其中VB为正弦值，VA为余弦值，则这两个电压比的反正切即可得到这个正弦波内的插补电角位移。

        θintep=arctan(VB/VA)

        其对应的本周期内的计数值为：

        Csub=2n*(θintep/360)

        =2n*(arctan(VB/VA)/360)

        其中，反正切函数必须通过对检测正弦和余弦信号的符号进行小心处理，以正确辨识角度在哪一个象限。