轴编码器通过间接转换实现直线测量。当编码器安装在丝杠末端时，通过测量滚珠丝杠的角位移，可以间接获得工作台的直线位移，从而构建位置半闭环伺服系统。
一、核心原理：间接转换与机械耦合
轴编码器通过机械转换装置（如滚珠丝杠、齿轮齿条）将直线运动转换为旋转运动，再利用编码器的角位移测量能力反推直线位移。
公式关系：直线位移 x=q×t（q 为丝杠角位移，t 为螺距）。
丝杠的螺距是其中的关键参数，例如：螺距 t=4mm，丝杠转10圈，直线位移 x=10×4=40mm。
二、两种主流类型对比
三、进阶方案：拉线编码器
原理：通过拉绳伸缩带动内部光电/磁电元件，直接测量直线位移。
优势：高精度：微米级分辨率，适用于精密加工。
灵活性：可测量长距离位移（如仓储物流设备）。
可靠性：耐恶劣环境，抗电磁干扰。
四、关键实践要点
安装方式：
同轴安装：编码器与电机轴直接连接，确保信号同步，提升控制精度。
独立安装：需校准安装误差，避免振动干扰。
校准与补偿：
脉冲/位移比：根据丝杠螺距或拉线编码器标称值设定。
动态校准：通过软件算法补偿温度变化、机械变形等误差。
信号优化：
倍频细分：提升增量式编码器分辨率。
数字滤波：减少信号噪声对绝对式编码器的影响。
五、典型应用场景
在应用场景方面，增量式拉线编码器通过拉绳伸缩直接测量直线位移，具有高精度和灵活性，广泛应用于精密加工和机器人领域。而绝对式编码器则因其抗干扰能力和稳定性，在需要频繁启动或断电的工业环境中发挥重要作用。
此外，编码器的安装与校准也是关键。同轴安装可确保编码器与电动机信号同步，提升控制精度。校准过程需考虑脉冲数/单位位移的对应关系，并可能依赖独立的校准步骤来优化测量准确性。
轴编码器通过机械耦合实现直线测量，增量式与绝对式编码器在精度、可靠性、应用场景上各有侧重。拉线编码器则提供了直接测量直线位移的创新方案。实际选型需综合考虑测量范围、精度需求、环境适应性及成本因素。
