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传感器

【编码器科普】编码器简介与选择

  2021年12月29日  

  按照工作原理分类,目前应用较多为光电编码器与磁性编码器。

  光电编码器是一种通过光电转化,将输出轴上的机械几何位移量转化成脉冲或数字量的传感器。它的优点体积小,精密,本身分辨度可以很高,寿命长,安装随意,接口形式丰富,价格合理,技术成熟;缺点为对使用环境要求较高,不适合多尘的环境。图1所示为常见的一种光电式编码器。

  光电编码器原理,当编码器轴带动光栅盘旋转时,经发光元件发出的光被光栅盘、狭缝切割成断续光线并被接收元件接收,产生初始信号,该信号经后续电路处理后,输出脉冲(或代码)信号。图2为光电编码器的原理示意。

 图1 光电编码器

图2 光电编码器原理图

  磁性编码器原理利用的是磁场,用磁性码盘代替光栅码盘,磁性码盘上带有间隔排列的磁极,并在一列霍尔效应传感器或磁阻传感器上旋转,码盘的任何转动都会使这些传感器产生响应,而产生的信号将传输至信号调理前端电路以确定轴的位置。图3所示是一种常见的应用于机床主轴的磁性编码器,图4是磁性编码器的基本原理图示。

  相较于光学编码器,磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击,而且在遇到灰尘、污垢和油渍等污染物的情况下,光学编码器的性能不如磁性编码器,因此非常适合恶劣环境应用。不过电机产生的电磁干扰会对磁性编码器造成极大的影响,并且温度变化也会使其产生位置漂移,此外磁性编码器的分辨率和精度相对较低,在这方面远不及光学式编码器。

图3 磁性编码器

图4 磁性编码器原理图

  另外,编码器属于精密仪器,对使用环境要求较多,不要在存在过度冲击和振动的场所下使用;不要在具有强磁场和电干扰设备的环境下使用;不要在有易燃、腐蚀性物质,强酸、强碱材料存在的场所下使用;非特殊防护的编码器,请不要在溅水、溅油、多灰尘及受阳光直射的场所使用;不要在温度、相对湿度超过标准的场所下使用。

  所以综合以上因素,要切实考虑设备使用环境,技术要求等确定可行的技术方案,选择合适的编码器。

标签:编码器  我要反馈
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