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编码器工作原理
2016-12-15
点击数:  1061        作者:@Q
  • 绝对值单圈编码器工作原理有哪几种?

    绝对值单圈编码器的工作原理有多种,主要有:光电式、磁电式、电感式、电容式,另有接触式的是较早期的一种,现已基本淘汰。

    目前大量工业上使用的是光电式和磁电式原理的编码器。

    光电式编码器工作原理是依靠光学圆码盘预刻的光学“通”“暗”信息,由光电接收端接收后获得绝对值位置信息,一般有多码道的光学组码编码,现在也有少码道或单码道,通过光学信息内容的变化(例如正余弦信号)或多光学读取头平行随机码编码的方式,获得每一个位置唯一的编码。

     

     

    a,光学式绝对值单圈编码器不仅仅是刻线精度可以做得很高,而且可以通过光刻线光通量变化的大小继续细分信号,获得更高的分辨率,常规的58系列光学绝对值可以达到13位分辨率,通过刻线光通量的再细分,可获得最高的25位。

     

    b,磁电式编码器工作原理是以永磁铁产生的磁场作为工作码盘,由磁场感应读取元器件(例如霍尔效应传感器),读取磁场码盘的信息,因为永磁体的磁场在基本条件下是“永恒”的,这个位置信息也是绝对值的,在经过读取元器件及数据处理MCU(微处理器)处理后可获得的绝对值编码并输出,并随着转轴带动码盘转动,磁场也跟着旋转,获得的新位置信息同样的可以是绝对值的编码、读取及输出。

    磁电式编码器相比较光学式编码器,其分辨率及精度受永磁铁磁场有限制,目前分辨率在12-16位,有效位不高,精度也不高。但是优点是因为非接触式感应型,没有光学组件,抗震动、抗水气、抗污染,对于热冲击不敏感,特别适合于较为恶劣的工作环境中。

    另外,磁电感应型的编码器,可以将磁场体(比如永磁体)与感应体分开,做成分离感应型编码器,分开的两部分可以独立做密封,因为无轴承等转动部件,密封等级可以做得很高,这对于现场有振动、水和油的环境下很有优势。

    例如GMS412系列的如下图的轴向磁场“地图”感应型磁电编码器(绝对值单圈)

     

     

       磁电绝对值单圈编码器工作原理示意图

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