1问题的提出
1.1 如何扩展绝对值编码器的测量范围
在运动控制系统中，经常使用绝对值旋转编码器作为位置反馈，绝对值编码器具有返回值与实际位置一一对应、断电后位置信息不丢失等优点，在使用时给用户带来了很多方便，比如在设备重新上电时，不需要重新寻找参考点（回零）。
不过绝对值旋转编码器也有缺点，不管是单圈绝对值编码器，还是多圈绝对值编码器，它的测量范围都是有限的。如果负载不停地单方向运行，那么一定会造成编码器返回值溢出，此时编码器的值又重新返回零，周而复始。此时如果设备重新上电，编码器返回值是不包含溢出次数信息的，所得到的位置值也是不可用的。
图1 绝对值旋转编码器的返回值与负载位置的关系
问题1：在使用SINAMICS S120进行位置控制时，在采用绝对值编码器作为位置反馈时，如果负载行程较长，超出了绝对值编码器的测量范围，那么在设备重新上电时，编码器的返回位置r0483与负载实际位置是不匹配的。此时应该如何扩展绝对值编码器的测量范围，正确地读取负载的位置？
1.2 如何正确使用测量齿轮
在一些场合会使用测量齿轮改变电机或负载的转速特性，以便于速度或位置的测量，如图2所示为一个齿轮比为1：3的测量齿轮。如果所用的编码器为绝对值编码器，那么在发生溢出时，编码器返回值的零点与电机/负载的零点就出现偏移，偏移量的大小取决于齿轮比。一旦编码器返回值发生溢出，负载的实际位置值就不可用了。
图2 测量齿轮示意图
举一个例子，在使用图2的测量齿轮时，假设所用的编码器是一个8圈的绝对值编码器，那么默认情况下，编码器返回位置、电机/负载的角度、编码器的角度随时间变化的关系如图3所示。
图3 编码器返回位置、电机/负载角度、编码器角度的关系
从图3可以看出，在编码器旋转8圈以后发生溢出，每次溢出后编码器返回值的零点与电机/负载的零点会有1/3圈的偏移，在发生溢出以后编码器返回的位置值就不可用了。在溢出3次以后，编码器返回值零点与电机/负载零点又重合了。
