权衡编码器技术的优势和权衡

2512881 2022-11-24 | pdf | 169.99KB | 次下载 | 免费

资料介绍

旋转编码器是各种应用的运动控制反馈回路中的关键组件，包括工业自动化设备和过程控制、机器人技术、医疗设备、能源、航空航天等。作为将机械运动转化为电信号的设备，编码器为工程师提供了基本数据，例如位置、速度、距离和方向，可用于优化整个系统的性能。旋转编码器是各种应用的运动控制反馈回路中的关键组件，包括工业自动化设备和过程控制、机器人技术、医疗设备、能源、航空航天等。作为将机械运动转化为电信号的设备，编码器为工程师提供了基本数据，例如位置、速度、距离和方向，可用于优化整个系统的性能。光学、磁性和电容代表了工程师可以使用的三种主要编码器技术，但要决定哪种技术最适合最终应用，需要考虑几个因素。为帮助选择过程，本文将概述光学、磁性和电容编码器技术，同时概述每种技术的优势和权衡。光学、磁性和电容代表了工程师可以使用的三种主要编码器技术，但要决定哪种技术最适合最终应用，需要考虑几个因素。为帮助选择过程，本文将概述光学、磁性和电容编码器技术，同时概述每种技术的优势和权衡。编码器技术概述编码器技术概述光学编码器光学编码器多年来，光学编码器一直是运动控制市场的热门选择。它们由一个 LED 光源（通常是红外线）和放置在编码器盘相对两侧的光电探测器组成。该圆盘由塑料或玻璃制成，包含一系列交替的透明和不透明线或槽。在圆盘旋转期间，LED 光路被圆盘上的交替线或槽打断，进而产生用于确定轴旋转和速度的典型方波 A 和 B 正交脉冲。多年来，光学编码器一直是运动控制市场的热门选择。它们由一个 LED 光源（通常是红外线）和放置在编码器盘相对两侧的光电探测器组成。该圆盘由塑料或玻璃制成，包含一系列交替的透明和不透明线或槽。在圆盘旋转期间，LED 光路被圆盘上的交替线或槽打断，进而产生用于确定轴旋转和速度的典型方波 A 和 B 正交脉冲。图 1：光学编码器的典型 A 和 B 正交脉冲，包括索引脉冲（图片来源：图 1：光学编码器的典型 A 和 B 正交脉冲，包括索引脉冲（图片来源：CUI DevicesCUI Devices））虽然广泛使用，但光学编码器确实有几个缺点。在工业应用等多尘和肮脏的环境中，污染物会积聚在磁盘上并阻止 LED 光通过光学传感器。这极大地影响了光学编码器的可靠性和准确性，因为受污染的磁盘会导致方脉冲零星出现或完全丢失。LED 的使用寿命也有限，最终会烧坏，从而导致编码器故障。此外，玻璃或塑料盘容易因振动或极端温度而损坏，限制了其在恶劣应用中的有用范围，而将其组装到电机上可能非常耗时，并使其面临更大的污染风险。最后，在更高分辨率的情况下，光学编码器可以消耗高达 100 mA 的电流，虽然广泛使用，但光学编码器确实有几个缺点。在工业应用等多尘和肮脏的环境中，污染物会积聚在磁盘上并阻止 LED 光通过光学传感器。这极大地影响了光学编码器的可靠性和准确性，因为受污染的磁盘会导致方脉冲零星出现或完全丢失。LED 的使用寿命也有限，最终会烧坏，从而导致编码器故障。此外，玻璃或塑料盘容易因振动或极端温度而损坏，限制了其在恶劣应用中的有用范围，而将其组装到电机上可能非常耗时，并使其面临更大的污染风险。最后，在更高分辨率的情况下，光学编码器可以消耗高达 100 mA 的电流，磁性编码器磁性编码器