現在講到編碼器,我不得不在某些類別編碼器前面要加上一個“真” 字，以示對各種混淆概念、魚目混珠的“偽17位”、“偽絕對值”編碼器、“偽多圈絕對值”編碼器的區別。繼續回到上一篇的話題，現在市場上的磁編有沒有真正輸出17位的絕對值編碼器出現？答案是有的，甚至可以有更高的位數的磁編。
在中心軸感應單對磁極的磁編髮展的同時，一直有磁編芯片廠家在研究離軸磁環式的更高分辨率的17位絕對值編碼器，並早有產品問世，只是被那些靠單對磁極小磁鐵就敢做（hu）到(you)16位、17位的既經濟又高位數的偽17位磁編的“光芒”所掩蓋了。
真實17位磁編的原理與意義
在軸上感應型磁編出現的同時，其實有三種磁編感應模式同時在發展：
磁環碼道感應式是在離軸的一個磁環上的磁場分佈，同樣可以有霍爾式感應與磁阻式感應，或者是側邊碼道感應式。例如背磁齒輪式磁編或磁柵式感應式編碼器早已形成了產品。
大孔徑磁柵感應式磁編
其中磁柵感應式編碼器的精度較高，但是加工難度大,要求讀寫頭貼緊度。而鐵磁材料的齒輪背磁式加工難度相應較小，成本較低，易於國產化開發成品。
無論是鐵磁材料做成的齒輪，用背磁式磁阻芯片感應，還是充磁磁柵式，以霍爾或者磁阻的方式感應，原理上都是把360度先分割成各個小區域，在每個小區域裡分佈一個小磁場，對於這一個個分割小磁場分別感應，並信號再細分為增量脈衝方波輸出。
這樣的磁環設計結構，把編碼器的360度分割成多個磁場組，在每個磁場組裡可以通過霍爾感應（或者磁阻感應），獲得一個小週期內 (絕對值) 的類似正餘弦模擬量信號變化，經過芯片波形整定成標準正餘弦信號，再可細分成更高分辨率的方波脈衝信號。目前這種磁環式增量式磁編已有多家廠家成品上市，很多用於高速電主軸的轉速測量，最高測量轉速已可達40000RPM。
磁柵-磁阻電橋感應
磁阻磁柵式，磁環為鐵磁材料，均勻地在360度磁環上分割多個磁場（32、64、128等等）精細充磁，以磁阻電橋感應這樣的分佈磁場，當編碼器軸轉動，帶動磁環運動，感應器獲得一個個週期變化的正餘弦波形。
霍爾式的感應，為在磁環的方向分佈有多個霍爾傳感器，每個傳感器分段感應磁場的強弱，連續起來就是一個正餘弦的磁場感應變化。
鐵磁齒輪，背磁式磁阻感應
鐵磁材料齒輪的背磁式感應，磁感應芯片背後加入較大的磁場，芯片內電橋預先在飽和磁場中獲得電橋平衡。當鐵磁材料的齒輪凸點經過前方區域，鐵磁材料被感應磁化，並改變了原磁場分佈，電橋需重新平衡而被測量到信號變化，因此在齒輪轉動過程中可獲得週期性的變化信號。
這樣的磁環感應編碼器，在一個小週期內是絕對值變化的，例如32對磁環，或者32個齒牙的齒輪，在360度/32=11.25度的範圍內是絕對值的，在每隔11.25度週期是增量式的，但是這樣11.25度以內的小範圍絕對值編碼意義不大，所以還是要將小週期的絕對值正餘弦信號細分成AB相的增量脈衝信號，並在360度內連續的增量脈衝輸出，得到一個較高分辨率的磁環增量式編碼器，好比32磁極的磁環，每個磁極對細分為9位的增量脈衝，再乘以32倍數（5位），可獲得5+9=14位的16384個AB相增量方波脈衝信號。或者更高的17位（細分12位+原有5位分割度）AB相增量脈衝信號。
對於伺服電機編碼器而言,同時還需要電機電流環換相的位置反饋( UVW)，需有360度絕對值位置編碼；另外，隨著增量脈衝數的上升，在高速的運動中增量脈衝輸出與計數器的帶寬也要求增加，響應頻率必須跟進。這對於電機機械轉速就會有限制。由於帶寬要求的打開，同樣也較易引入各種頻段的干擾信號，造成現場使用的受干擾嚴重，脈衝計數出錯概率大增。這些市場需求希望磁環式磁編能改用絕對式的串行信號輸出與傳輸。這樣就有了遊標式絕對值磁編的出現。
遊標式絕對值編碼的原理
遊標卡尺是兩條刻軌的直尺，兩個刻軌的間距有一定規律的差，每隔一段距離這樣的差成倍數增加，例如一個十分度和一個二十分度的遊標尺原理如下：
十分度的主尺有十個刻度，遊標尺同樣也有十個刻度，但是遊標尺的每個分度僅為主尺的9/10，那樣每往後一個刻度，遊標刻度位置差為n x 1/10，（n=0,1,,9）。在遊標卡尺測量長度時，總有一個位置是遊標尺刻度與主尺刻度對齊的，遊標差為0,以此可以根據眼睛讀取主尺上大刻度值與遊標尺對齊那個刻線的小值的加法，獲得更精細的長度測量。
在運用遊標卡尺測量的過程中，測量者的眼睛可以觀察到整把遊標卡尺，包括主尺的刻度與遊標尺的對齊刻度。
但是，是否也可以反其道而行之？在上面的遊標卡尺測量到推算過程中，測量者如果能夠已知道了遊標差，是否也就可以推算出遊標刻度對齊位置與主尺大刻度位置？遊標式編碼器就是被這樣的逆向思維中設計出來了。
在遊標式編碼器設計中，有一個主碼道（n分度） 和一個遊標碼道（n-1）分度，這兩個碼道被設計成永遠只有在一個位置刻度上對齊——零位對齊。在編碼器上任意的角度讀取窗口，只能看到在一個當前角度的測量值，主碼道測量值與遊標碼道的測量值，比較這兩個測量值可以獲得遊標碼道與主碼道的相位差，以此計算出遊標差的倍數，並以此推算出這個角度位置與零位（遊標刻度對齊）的絕對值距離。
例如一個64/63分割度的雙碼道遊標碼盤如下：除了零位兩個碼道的信號強度是一樣的對齊的，在其餘位置上，兩個碼道的相位差為1-n/64，( n=0,1,2,63) ,測量這個角度上游標碼道與主碼道信號強度，並計算出相位差，即可推算出0—63的共64個絕對值位置的粗碼。將主碼道上的信號再細分（例如靠譜地能細分12位細碼），細碼疊加到64個粗碼位置（6位），即可獲得一個更高分辨率的絕對值編碼（例如18位）。
遊標式編碼不僅僅是在磁編上被應用，在光學編碼器、電容式電感式編碼器上一樣被應用。但是它的難度在於信號強度與兩個碼道在零點上的對齊必須被嚴格控制確保精度。光學的編碼器刻線精細，便於雙碼道的對齊精度。而磁編磁場NS分割的刻線是模糊的，信號強度也是較為粗略的有飄動，這樣雙碼道的遊標很有可能會因為測量精度偏差與對齊精度偏差，而造成從測量到推算絕對位置的誤差，這樣會錯過一個整數。在64分割度的遊標編碼器上，會錯過360/64=5.625度。為了克服這樣大的錯誤，遊標磁編設計者設計了第二不同的遊標碼道2，通過兩個不同遊標的推算邏輯，以避免在n整數上的錯誤。
下圖是一個32分割度的三碼道遊標磁編碼盤示意圖：
這樣的遊標編碼，既對於刻度對齊與讀取信號準確性有較高的要求，同時對於信號處理和計算的同步性也有很高的要求。因為在此編碼器的使用中，測量的角度是在高速旋轉中同步的，測量需要同步並行採集3個碼道的六個正弦或餘弦信號，並將此6個模擬量信號以並行處理的方式AD轉換、相位計算、推算出遊標差與絕對值位置。這就需要微處理器是基於多任務並行工作的模式，基於FPGA或者CPLD芯片，因而成本較高。以加工難度、安裝精度和微處理器成本而言，這樣的遊標編碼器的成本就比較高。現在市場上已有製成的遊標微處理芯片批量化面世以降低製作成本，並將三碼道遊標碼道分度做了標準化：
1-16384PP可設置任意分辨率增量輸出
上述雙碼道遊標編碼，本身每一條碼道同樣也可以細分高位數輸出方波增量脈衝信號，兩條碼道的細分倍率與分辨率可以是不同的錯開的。通過兩套不同的錯開位置的AB相波形的上升沿與下降沿設計的組合邏輯開關，可以被預先設置成任何1-16384方波的AB相輸出。
MPS512的編編的編碼原理：
MPS512磁編芯片的絕對值化設計者另闢蹊徑，設計為雙碼道32對磁極，兩個碼道都是32對NS，而不是遊標式的一對32，另一對31，其主碼道是32對均勻間隔距離布排的NS磁極，芯片上的多個霍爾感應器也是均勻間隔布排（16個霍爾傳感器）；副碼道上的32對NS磁極的布排間隔不等分，讀取副碼道的多個霍爾傳感器的布排也不等分間隔，這樣，副碼道上每個霍爾傳感器讀取的信號強度與主碼道上的霍爾傳感器比較相位角差，多個傳感器獲得不同的相位角差，相當於不同的條形碼寬度，是按一定的預設規律預排的，按廠家的介紹為M序列編碼設定寬度，多個傳感器讀取獲得一組不同寬度的條形碼編碼，通過自主的微處理芯片解碼出32個粗碼絕對值位置，並32個增量式碼道繼續細分512AB相增量脈衝，或到4096個分辨率絕對值編碼，最多可獲得17位的絕對值編碼的磁編。
MPS512雙碼道M序列寬度編碼
由於磁極間隔寬度不同的碼盤加工的特殊性，與包含解碼的磁編芯片成本較高，以MPS512成型的17位磁編成本較高，沒有被推廣起來。
磁環式磁編的意義：
根據上面的介紹，磁環式多磁極磁編的成本遠遠高於了軸上型單對磁極的磁編成本，甚至其多碼道絕對值磁編成本基本與同級別的光學編碼器接近，在市場競爭上其價格並沒有太多競爭優勢。那麼開發這種高分辨率的磁編還有什麼意義嗎？實際上很有意義！磁環型磁編相比較光學編碼器有很多其特有的優點：
1， 分體式超薄型，伺服電機廠家自主安裝可空間節省。
相比較光學碼盤，磁環式磁編傳感器為貼片式芯片，可直接貼裝在電路板上，磁環碼盤也較薄並緊貼電路板，磁環式磁編就較容易做成超薄的編碼器結構，並交由伺服電機廠家集成安裝，可大大節省伺服電機安裝編碼器後的總長度
2， 抗振動：沒有光學玻璃碼盤，磁編的抗振動特性更好。
3， 抗汙染：沒有光學碼盤易受汙染影響測量和使用壽命的困惑。
4， 較經濟的大孔徑絕對值編碼器的突破，作為DD馬達與機器人手臂的全閉環編碼器反饋。由於光學式大孔徑碼盤的製作難度大，成本很高，其成品絕對值編碼器的成本也很高。而大孔徑磁環式磁編的碼盤製作難度相對較低，成本也更有競爭優勢。在DD馬達或者機器人手臂上安裝空間較薄、抗振動抗汙染併成本較低，使得磁環式絕對值編碼器具有很大的成本競爭優勢，其發展前景看似一片光明。
18位大孔徑磁環式絕對值編碼器
總結：
真實17位高分辨率絕對值磁編都有這樣的規律：兩條以上的多磁極碼道，其中一條為多磁極主碼道，既可以作為絕對值編碼的主碼道，也可以作為細分的增量脈衝信號輸出。高分辨率的絕對值編碼是依靠主碼道與遊標碼道（副碼道）組合編碼獲得的粗碼，與主碼道上N個分割磁場細分後獲得的細碼的疊加，獲得17位高位數的絕對值磁編。由於每一個細分是符合磁場分辨率與精度有限的客觀事實，適度細分5到12位，其獲得17位的高分辨率是可信的，並有效的。
區別是否是真實的17位高分辨率磁編，關鍵在於磁編內部是否有主碼道多極的，並可每組（32對或64對）經細分9-12位，可提供高分辨率的AB相增量方波脈衝輸出。而軸上單對磁極型磁編，目前可提供較為穩定的AB相增量方波脈衝僅僅是1024PPR。
磁環式17位磁編的優點是超薄、抗振動抗汙染，大孔徑高位數絕對值編碼器相較與大孔徑光學式絕對值編碼器，在成本上更有競爭優勢，是DD馬達和機器人手臂全閉環編碼器的較佳選擇。
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