伺服驱动器的编码器类型和配置
什么是编码器？
编码器是位置传感器，可将转子的当前角度位置和速度传达给伺服驱动器。它们对于场导向控制（FOC）、位置和速度控制以及功能安全而言是必不可少的。根据应用的不同，可使用不同的编码器类型和通信协议。
为什么选择编码器很重要？
编码器的选择直接影响整个驱动系统的性能：
- 分辨率——更高的分辨率可实现更平稳的速度控制（更少的量化噪声）、更高的控制器增益以及更低的转速下更佳的扭矩质量。
- 换向——FOC 需要电角度。绝对值编码器在启动时立即提供该值，而增量编码器则需要进行偏移检测。
- 精度——分辨率和精度并不相同。20 位编码器每转一圈有 1,048,576 个位置，但实际精度取决于制造工艺。
- 安全性——对于 SIL 2/3 和 PLd/e，需要采用具有交叉验证功能的冗余双编码器配置。
- 成本——从简单的霍尔传感器到带安全协议的高分辨率绝对值编码器
它是如何运作的？
增量式编码器（ABZ）：
两个相位差为 90° 的矩形信号（A 和 B）产生正交脉冲。通过相位关系可识别旋转方向。每转一个索引脉冲（Z）作为参考点。典型分辨率：1024-8192 PPR（通过正交解码×4）。关闭时位置信息会丢失。
绝对值传感器（单圈/多圈）：
为每个角度提供明确的数字位置——即使没有电源，位置也会保持不变。多圈编码器还可计数完整转数（通过齿轮、维根效应或电池）。
BiSS-C（双向同步串行）：
开放式双向串行协议，时钟频率高达 10 MHz，带 CRC 错误检查和寄存器访问功能。与 SSI 硬件兼容。适用于高分辨率绝对值编码器。
SSI（同步串行接口）：
单向串行协议（仅读取，不写入），最高 1.5 MHz。简单且坚固，但无法进行诊断或配置。
霍尔传感器：
三个相隔 120° 的传感器提供粗略的位置信息（60° 电气分辨率，每个电气周期 6 种状态）。成本低廉，足以满足块换向的要求，但对于高精度的 FOC 而言精度不够。
大厅 + ABI 组合：
SOMANET 使霍尔传感器（用于开机时的即时换向）与增量编码器（用于运行中的高分辨率）能够组合使用。一旦检测到索引脉冲，电角度就会跟踪到校准的偏移值。
SOMANET 如何实现这一点？
SOMANET 驱动器支持两个独立编码器端口（0x2110 和 0x2112），具有以下接口：BiSS-C、SSI、增量 ABZ、霍尔传感器、SinCos、Nikon 和 REM 16MT（集成磁传感器）。每个编码器被分配到三个功能之一：换向、运动控制反馈或监控。
SOMANET Circulo 将多达两个磁性绝对值编码器（分辨率高达 20 位）直接集成在驱动器外壳中——一个位于电机侧，另一个位于输出侧。这使得无需外部编码器布线即可实现真正的双回路控制。
换向偏移检测（0x2009）提供三种方法：电流注入扫描、PID 控制对准和制动器拉紧时的静态注入。
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