磁電式旋轉(zhuǎn)編碼器和光電式旋轉(zhuǎn)編碼器比較

磁電式旋轉(zhuǎn)編碼器和光電式旋轉(zhuǎn)編碼器比較

 
1、磁電式編碼器和傳統(tǒng)的光電編碼器有什么不一樣的地方：

光電編碼器是由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取并獲得信號(hào)的一類(lèi)傳感器，主要用來(lái)測(cè)量位移或角度。

傳統(tǒng)的光電編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性及精度可以達(dá)到普通標(biāo)準(zhǔn)、一般要求，但容易碎。金屬碼盤(pán)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(wěn)定性就要比玻璃碼盤(pán)差一個(gè)數(shù)量級(jí)。塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，精度和耐高溫達(dá)不到高要求。

而磁電式編碼器采用磁電式設(shè)計(jì)，通過(guò)磁感應(yīng)器件、利用磁場(chǎng)的變化來(lái)產(chǎn)生和提供轉(zhuǎn)子的位置，利用磁器件代替了傳統(tǒng)的碼盤(pán)，彌補(bǔ)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(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

光電編碼器是通過(guò)在碼盤(pán)上刻線來(lái)計(jì)算精度，所以精度越高，碼盤(pán)就會(huì)越大，編碼器體積越大，并且精度也不是連續(xù)的。磁電式編碼器則沒(méi)有這樣的限制，可以做到體積很小，精度高，特別是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值編碼器：

型編碼器能夠記憶設(shè)備的位置，角度和圈數(shù)。即一旦位置、角度和圈數(shù)固定，什么時(shí)候編碼器的示值都*固定，包括停電后上電。增量型編碼器做不到這一點(diǎn)，一般增量型編碼器輸出兩個(gè)A、B脈沖信號(hào)，和一個(gè)Z（L）零位信號(hào)，A、B脈沖互差90度相位角，通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)可以知道位置，角度和圈數(shù)不斷增加，通過(guò)A,B脈沖信號(hào)超前或滯后可以知道正反轉(zhuǎn)，停電后，必須從約定的基準(zhǔn)重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。增量型編碼器測(cè)量位置，角度和圈數(shù)時(shí)，需要做后處理，重新投電要做“復(fù)零”操作，所以，雖然增量型編碼器比型編碼器在價(jià)格上便宜一些，但隨著我國(guó)自動(dòng)化程度的提高，值編碼器必然會(huì)逐步取代增量編碼器，還有因?yàn)榇烹娋幋a器技術(shù)特點(diǎn)的原因，成本以逐步接近增量編碼器。

3、MODBUS、CANopen、PROFIBUS的應(yīng)用領(lǐng)域以及他們的區(qū)別：

MODBUS、CANopen、PROFIBUS都是總線型的，總線型編碼器是多個(gè)編碼器各以一對(duì)信號(hào)線連接在一起，通過(guò)設(shè)定地址，用通訊方式傳輸信號(hào)，信號(hào)的接收設(shè)備只需一個(gè)接口，就可以讀多個(gè)編碼器信號(hào)?？偩€型編碼器可以節(jié)省連接線纜、接收設(shè)備接口，傳輸距離遠(yuǎn)，在多個(gè)編碼器集中控制的情況下可以大大節(jié)省成本。

以上三種類(lèi)型編碼器分別遵循MODBUS、CANopen、PROFIBUS的協(xié)議。他們的區(qū)別就是他們的區(qū)別是接口輸出設(shè)備所遵循的協(xié)議不一樣。

國(guó)內(nèi)已經(jīng)成功研制出MODBUS、CANopen、PROFIBUS等總線型編碼器，并通過(guò)實(shí)際證明*可以替代歐美進(jìn)口產(chǎn)品，并且在價(jià)格和貨期上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

4、值單圈和多圈磁電式旋轉(zhuǎn)編碼器：

單圈式編碼器，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合編碼*的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量，稱(chēng)為單圈式編碼器。
　　如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈式編碼器。
　　國(guó)內(nèi)運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)另一組齒輪（或多組齒輪），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的編碼器就稱(chēng)為多圈式編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼*不重復(fù)。
　　多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。
　　多圈式編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。

5、在編碼器選型時(shí)應(yīng)注意的一些問(wèn)題：

機(jī)械方面：設(shè)備安裝方式（出軸型、半空心型、通孔型等），外徑，軸徑，扭矩，出線方式，防護(hù)等級(jí)（工作環(huán)境如何），要求的機(jī)械轉(zhuǎn)速等；

電氣方面：增量型或者值型，分辨率，電壓，輸出形式，響應(yīng)頻率等。

6、如果只是干擾源的問(wèn)題使編碼器無(wú)法應(yīng)用，這個(gè)問(wèn)題該如何判斷：

編碼器屬精密元件，這主要因?yàn)榫幋a器周?chē)蓴_比較嚴(yán)重，比如：是否有大型電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)頻繁起動(dòng)造成干擾，是否和動(dòng)力線同一管道傳輸?shù)取！　?br />　　選擇什么樣的輸出對(duì)抗干擾也很重要，一般輸出帶反向信號(hào)的抗干擾要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上電源8根線，而不是5根線（共零）。帶反向信號(hào)的在電纜中的傳輸是對(duì)稱(chēng)的，受干擾小，在接受設(shè)備中也可以再增加判斷（例如接受設(shè)備的信號(hào)利用A、B信號(hào)90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時(shí)，計(jì)為一有效脈沖，此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾性能（計(jì)數(shù)準(zhǔn)確））。
　 就是編碼器也有好壞，其磁鋼\\電子芯片\\內(nèi)部電路\\信號(hào)輸出的差別很大，

如果出現(xiàn)編碼器信號(hào)不好的情況，請(qǐng)先按照以下步驟

①排除（搬離、關(guān)閉、隔離）干擾源，②判斷是否為機(jī)械間隙累計(jì)誤差，③判斷是否為控制系統(tǒng)和編碼器的電路接口不匹配（編碼器選型錯(cuò)誤）；①②③方法償試后故障現(xiàn)象排除，則可初步判斷，若未排除須進(jìn)一步分析。
判斷是否為編碼器自身故障的簡(jiǎn)單方法是排除法?，F(xiàn)在我公司編碼器已大規(guī)模生產(chǎn)，技術(shù)生產(chǎn)已成熟運(yùn)用，產(chǎn)品故障率控制在千分之幾。排除法的具體方法是：用一臺(tái)相同型號(hào)的編碼器替換上去，如果故障現(xiàn)象相同，可基本排除是編碼器故障問(wèn)題，因?yàn)閮膳_(tái)編碼器同時(shí)有故障的小概率事件發(fā)生可能很小，可以看作為0。假如換一臺(tái)相同型號(hào)編碼器上去，故障現(xiàn)象立刻排除，則可基本判定是編碼器故障。