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編碼器工作原理
2016-12-15
點擊數:  6379        作者:@Q
  • 絕對值單圈編碼器工作原理有哪幾種?

    絕對值單圈編碼器的工作原理有多種,主要有:光電式、磁電式、電感式、電容式,另有接觸式的是較早期的一種,現已基本淘汰。

    目前大量工業上使用的是光電式和磁電式原理的編碼器。

    光電式編碼器工作原理是依靠光學圓碼盤預刻的光學“通”“暗”信息,由光電接收端接收後獲得絕對值位置信息,一般有多碼道的光學組碼編碼,現在也有少碼道或單碼道,通過光學信息内容的變化(例如正餘弦信号)或多光學讀取頭平行随機碼編碼的方式,獲得每一個位置唯一的編碼。

     

     

    a,光學式絕對值單圈編碼器不僅僅是刻線精度可以做得很高,而且可以通過光刻線光通量變化的大小繼續細分信号,獲得更高的分辨率,常規的58系列光學絕對值可以達到13位分辨率,通過刻線光通量的再細分,可獲得最高的25位。

     

    b,磁電式編碼器工作原理是以永磁鐵産生的磁場作為工作碼盤,由磁場感應讀取元器件(例如霍爾效應傳感器),讀取磁場碼盤的信息,因為永磁體的磁場在基本條件下是“永恒”的,這個位置信息也是絕對值的,在經過讀取元器件及數據處理MCU(微處理器)處理後可獲得的絕對值編碼并輸出,并随着轉軸帶動碼盤轉動,磁場也跟着旋轉,獲得的新位置信息同樣的可以是絕對值的編碼、讀取及輸出。

    磁電式編碼器相比較光學式編碼器,其分辨率及精度受永磁鐵磁場有限制,目前分辨率在12-16位,有效位不高,精度也不高。但是優點是因為非接觸式感應型,沒有光學組件,抗震動、抗水氣、抗污染,對于熱沖擊不敏感,特别适合于較為惡劣的工作環境中。

    另外,磁電感應型的編碼器,可以将磁場體(比如永磁體)與感應體分開,做成分離感應型編碼器,分開的兩部分可以獨立做密封,因為無軸承等轉動部件,密封等級可以做得很高,這對于現場有振動、水和油的環境下很有優勢。

    例如GMS412系列的如下圖的軸向磁場“地圖”感應型磁電編碼器(絕對值單圈)

     

     

       磁電絕對值單圈編碼器工作原理示意圖

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