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  • 高精度编码器TZ-AHOXD4-P48

高精度编码器TZ-AHOXD4-P48

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  编码器的分类:

  1.电容式编码器

  电容式编码器主要由三部分组成:转子、固定发射器和固定接收器。电容感应使用条状或线状纹路,一极位于固定元件上,另一极位于活动元件上,以构成可变电容器,并配置成一对接收器/发射器。

  转子上蚀刻了正弦波纹路,随着电机轴的转动,这种纹路可产生特殊但可预测的信号。随后,该信号经由编码器的板载 ASIC 转换,以计算轴的位置和旋转方向。

  2.光学编码器

  多年来,光学编码器一直都是运动控制应用市场的热门选择。它由 LED 光源(通常是红外光源)和光电探测器组成,二者分别位于编码器码盘两侧。

  码盘由塑料或玻璃制成,上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时,LED 光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断,从而产生两路典型的方波 A 和 B 正交脉冲,可用于确定轴的旋转和速度。

  图 1:光学编码器的典型 A 和 B 正交脉冲,包括索引脉冲

  尽管光学编码器应用广泛,但仍有几点缺陷,在工业应用等多尘且肮脏的环境中,污染物会堆积在码盘上,从而阻碍 LED 光投射到光学传感器。

  由于受污染的码盘可能会导致方波不连续或完全丢失,因而极大地影响了光学编码器的可靠性和精度。

  LED 的使用寿命有限,最终总会烧坏,从而导致编码器故障。此外,玻璃或塑料码盘容易因振动或极端温度而损坏,因而限制了光学编码器在恶劣环境应用中的适用范围;将其组装到电机上不仅耗时,而且受污染的风险更大。

  最后,如果光学编码器的分辨率较高,则会消耗 100 mA 以上的电流,进一步影响了它应用于移动设备或电池供电设备。

  3.磁性编码器

  磁性编码器的结构与光学编码器类似,但它利用的是磁场,而非光束。磁性编码器使用磁性码盘替代带槽光电码盘,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。

  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,光学编码器的性能会大打折扣,磁性编码器却不受影响,因此非常适合恶劣环境应用。不过,电机(尤其是步进电机)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和电容式编码器。