葛萊編碼器英文解釋翻譯、葛萊編碼器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 Gray encoder

arrowroot; kudzu
【醫】 Pachyrhizus thunbergianus Sieb. et Zucc.
Pueraria hirsuta auct. non Schneider
Pueraria pseudo-hirsuta Tang et Wang

coder
【計】 cipherer; encipherer; encoder

葛萊編碼器（Gray Code Encoder）是一種采用葛萊碼（Gray Code）的旋轉或線性位置傳感器，其核心特征在于相鄰狀态僅有一位二進制數發生變化。該設計顯著降低了數字系統在狀态轉換時因多位同時跳變而産生的誤碼風險，在工業控制、電機位置檢測等領域具有關鍵應用價值。

葛萊碼特性
葛萊碼是一種循環碼，任意兩個連續數值的二進制表示僅有一位不同。例如，十進制數7（二進制0111）與8（二進制1000）在标準二進制中存在4位跳變，而對應的葛萊碼分别為0100和1100，僅最高位變化。這種特性有效避免了傳感器在邊界位置因信號延遲導緻的瞬時錯碼問題。
抗錯碼機制
在高速旋轉或快速位移場景中，傳統二進制編碼器可能因多路信號傳輸延遲差異産生“模糊區”（如011→100可能誤讀為111或000）。葛萊編碼器通過單比特變化機制規避此風險，确保位置反饋的可靠性。
低功耗與簡化電路
因狀态切換時僅需翻轉一位數據，葛萊編碼器可減少信號線電平變化次數，降低系統功耗和電磁幹擾（EMI）。

分辨率：常見8-12位（對應256-4096個位置點），高精度應用可達16位以上。
輸出接口：并行輸出（直接多位葛萊碼）、串行通信（如SSI協議）或轉換為模拟信號。
生成算法：n位葛萊碼可通過二進制碼轉換獲得：
$$ G_k = Bk oplus B{k+1} quad (0 leq k < n-1) G{n-1} = B{n-1} $$ 其中$B$為二進制碼，$G$為葛萊碼，$oplus$表示異或運算。

根據IEEE标準術語，葛萊碼被定義為“一種最小化狀态轉換錯誤的單位距離碼”（IEEE Std 100-2000）。其命名源于發明者弗蘭克·葛萊（Frank Gray），1947年由貝爾實驗室首次應用于脈沖編碼調制（PCM）系統專利（US Patent 2,632,058）。

來源：

IEEE Xplore數字圖書館（編碼理論标準）

《傳感器與檢測技術》（機械工業出版社）

《數字電路設計實踐》（清華大學出版社）

美國專利商标局（USPTO）專利數據庫

“葛萊編碼器”中的“葛萊編碼”即格雷碼（Gray Code），是一種二進制編碼系統，其核心特點是相鄰兩個數值的二進制表示僅有一位不同，這種特性使其在數字系統和傳感器中具有重要應用。以下是綜合解釋：

定義：格雷碼是一種循環二進制編碼，任意兩個相鄰數（包括最大與最小數）的二進制形式隻有一位不同。例如，4位格雷碼中，十進制數0（0000）與1（0001）僅最低位不同。
核心優勢：減少因多位同時變化導緻的瞬時誤差。例如，在光電編碼器中，若使用自然二進制碼，當多位變化時（如0111→1000），可能因信號延遲産生中間錯誤值，而格雷碼僅一位變化可避免此問題。

編碼器類型：屬于絕對式編碼器，可直接輸出與位置對應的唯一數字碼，無需計數器累加。
工作原理：
- 碼盤上有多條同心碼道，每條碼道的透光/不透光扇形區按格雷碼排列。
- 光源照射碼盤，光敏元件根據受光狀态輸出“1”或“0”，組合成當前位置的格雷碼值。
應用場景：工業機器人、數控機床、高精度位置檢測系統，需避免累積誤差且要求斷電後位置信息保留的場景。

格雷碼與二進制碼可通過公式轉換： $$ G_n = Bn oplus B{n-1} quad （二進制轉格雷碼） $$ $$ B_n = Gn oplus B{n-1} quad （格雷碼轉二進制） $$ 其中，( oplus ) 表示異或運算。

“葛萊編碼器”實質是采用格雷碼的絕對式編碼器，通過獨特的編碼規則确保高可靠性和抗幹擾能力，適用于需精确檢測絕對位置且對誤差敏感的領域。如需進一步了解具體電路或碼盤設計，可參考權威文獻或光電編碼器技術手冊。