电机的编码器反馈信号AB为什么一般都用差分信号

作者:cambrain     发布时间:2026-01-13     点击数:1    

差分信号(A+、A‑)在电机反馈里几乎是“标配”,尤其是编码器、霍尔、旋变等,它相比单端信号有几个非常实在的优势:

差分信号的核心好处

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1、抗干扰能力强(最关键)

电机环境通常干扰都比较大,比如有PWM 高频噪声、大电流切换、地电位跳动、长电缆耦合干扰……

单端信号是“对地”的,任何地噪声都会直接叠加到信号上。

差分信号则是:

同时传输 A+ 和 A‑,两者波形相反

接收端只看 A+ − A‑ 的差值

外界噪声在两根线上几乎是“共模”的,会被抵消掉

所以差分能在噪声大的环境里保持信号干净,不容易误码。

一句话总结:差分 = 自动降噪。

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2、能传输更远距离

单端信号距离一长,地电位差、衰减、噪声都会让信号变形。

差分信号因为抗干扰强、摆幅大(通常是 0–5V 或 ±5V),

在几十米甚至上百米的工业环境里都能稳定工作。

电机编码器、伺服驱动器之间的长线传输基本都依赖差分。

3、边沿更陡,时序更精确

差分信号的“差值”变化速度快,

接收端比较器触发更稳定,

所以能获得更精确的相位信息和更高的分辨率。

对编码器来说,这直接影响:

位置精度

速度计算精度

低速稳定性

4、能有效抑制地电位漂移

电机侧和控制器侧往往不是同一个地,

大电流工作时地电位可能差几十毫伏甚至几伏。

单端信号会被这种地漂移“拖走”,

差分信号则完全不在乎,因为它只看差值。

5、抗 EMI 更好

差分线对电流方向相反,磁场相互抵消,

对外辐射更小,也更不容易被外界磁场影响。

总结

差分信号 = 抗干扰强 + 距离远 + 时序准 + 地漂移不敏感 + EMI 低

所以电机反馈(尤其是编码器)几乎都用差分信号。