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磁電絕對值編碼器的優勢

  磁性編碼器利用永磁鐵和相應的感應元件確定位置、角度和速度。磁性編碼器的分辨率通常低于光電式編碼器,但磁性編碼器具有很高的堅固性,耐用性以及緊湊性。與光電式編碼器相比,磁性編碼器具有簡單的機械結構和更高的環境耐受能力 ,并且由于尺寸緊湊,它們可以應用于安裝空間非常有限的場合。

  在磁性旋轉編碼器的設計中,編碼器通常由一個磁盤、一個磁敏傳感器以及相應的信號處理電路組成。磁盤已被磁化為多個磁極。絕對值位置信息是通過感應元件上方的一個磁體軸向旋轉而獲得的。如圖所示。所使用的感應元件通常是正交雙軸霍爾效應芯片或磁敏傳感器,如磁阻元件。當磁盤旋轉時,感應元件檢測旋轉的磁盤上沿周向均勻布置的多極磁磁通變化,獲得增量脈沖信號或交變磁通信號,后續經過信號處理電路進行插值或細分處理,即得所需要的絕對值分辨率輸出。

   采用磁性感應技術的編碼器對于工業環境中常見的灰塵、油脂、水汽和其它污染物具有極強的耐受力,對于沖擊和振動也是如此。

  1、磁電式編碼器和傳統的光電編碼器有什么不一樣的地方: 光電編碼器是由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取并獲得信號的一類傳感器,主要用來測量位移或角度。 傳統的光電編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性及精度可以達到普通標準、一般要求,但容易碎。金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃碼盤差一個數量級。塑料碼盤是經濟型的,其成本低,精度和耐高溫達不到高要求。 而磁電式編碼器采用磁電式設計,通過磁感應器件、利用磁場的變化來產生和提供轉子的絕對位置,利用磁器件代替了傳統的碼盤,彌補了光電編碼器的這一些缺陷,更具抗震、耐腐蝕、耐污染、性能可靠高、結構更簡單。 光電編碼器是通過在碼盤上刻線來計算精度,所以精度越高,碼盤就會越大,編碼器體積越大,并且精度也不是連續的。磁電式編碼器則沒有這樣的限制,可以做到體積很小,精度高,特別是絕對值編碼器要求精度高,更適合用磁電編碼器。

  2、磁電式增量編碼器和磁電式絕對值編碼器: 絕對值編碼器能夠記憶設備的絕對位置,角度和圈數。即一旦位置、角度和圈數固定,什么時候編碼器的示值都唯一固定,包括停電后上電。增量型編碼器做不到這一點,一般增量型編碼器輸出兩個A、B脈沖信號,和一個Z(L)零位信號,A、B脈沖互差90度相位角,通過脈沖計數可以知道位置,角度和圈數不斷增加,通過A,B脈沖信號超前或滯后可以知道正反轉,停電后,必須從約定的基準重新開始計數。增量型編碼器測量位置,角度和圈數時,需要做后處理,重新投電要做“復零”操作,所以,雖然增量型編碼器比絕對型編碼器在價格上便宜一些,但隨著我國自動化程度的提高,絕對值編碼器必然會逐步取代增量編碼器,還有因為磁電編碼器技術特點的原因,成本以逐步接近增量編碼器。

  3、MODBUS、CANopen、PROFIBUS的應用領域以及他們的區別: MODBUS、CANopen、PROFIBUS都是總線型的,總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起,通過設定地址,用通訊方式傳輸信號,信號的接收設備只需一個接口,就可以讀多個編碼器信號??偩€型編碼器可以節省連接線纜、接收設備接口,傳輸距離遠,在多個編碼器集中控制的情況下可以大大節省成本。 以上三種類型編碼器分別遵循MODBUS、CANopen、PROFIBUS的協議。他們的區別就是他們的區別是接口輸出設備所遵循的協議不一樣。 國內已經成功研制出MODBUS、CANopen、PROFIBUS等總線型編碼器,并通過實際證明完全可以替代歐美進口產品,并且在價格和貨期上具有明顯優勢。

  4、絕對值單圈和多圈磁電式旋轉編碼器: 單圈絕對式編碼器,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈絕對式編碼器。 如果要測量旋轉超過360度范圍,就要用到多圈絕對式編碼器。 國內運用鐘表齒輪機械的原理,當中心齒輪旋轉時,帶動另一組齒輪(或多組齒輪),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量范圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重復。 多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調試難度。 多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用于工控定位中。

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