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德國亨士樂HENGSTLER磁性編碼器和光電編碼器區(qū)別
點(diǎn)擊次數(shù)：985 發(fā)布時(shí)間：2015-7-27
德國亨士樂HENGSTLER磁性編碼器和光電編碼器區(qū)別
編碼器的核心技術(shù)就是其提供位置信息的方式。亨士樂提供兩種位置信號(hào)檢測技術(shù)：
?光學(xué)原理，采用掩碼及相位陣技術(shù)
?磁性原理
這兩種編碼器的主要區(qū)別在于位置信號(hào)的采集方式。了解兩種編碼器工作的原理有利于我們決定究竟該使用何種類型的編碼器。
磁性編碼器經(jīng)常也被稱為磁電式編碼器，是一種新型的角度或者位移測量裝置，其原理是采用磁阻或者霍爾元件對(duì)變化的磁性材料的角度或者位移值進(jìn)行測量。磁性材料角度或者位移的變化會(huì)引起一定電阻或者電壓的變化，通過放大電路對(duì)變化量進(jìn)行放大，通過單片機(jī)處理后輸出脈沖信號(hào)或者模擬量信號(hào)，達(dá)到測量的目的。磁性編碼器的結(jié)構(gòu)分為采樣檢測和放大輸出兩部分，采用檢測一般采用橋式電路來完成，有半橋和全橋兩種，放大輸出一般通過三極管和運(yùn)放等器件去實(shí)現(xiàn)。
磁性編碼器技術(shù)
德國亨士樂HENGSTLER光電編碼器采用光線來識(shí)別當(dāng)前的位置。磁性編碼器的原理也類似，只不過采用磁場信號(hào)。在磁性編碼器內(nèi)部采用一個(gè)磁性轉(zhuǎn)盤和磁阻傳感器。磁性轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)會(huì)引起內(nèi)部磁場強(qiáng)度的變化，磁阻傳感器檢測到磁場強(qiáng)度的變化后再經(jīng)過電路的信號(hào)處理即可輸出信號(hào)。磁性轉(zhuǎn)盤的磁極數(shù)，磁阻傳感器的數(shù)量及信號(hào)處理的方式?jīng)Q定了磁性編碼器的分辨率。采用磁場原理產(chǎn)生信號(hào)的優(yōu)勢是磁場信號(hào)不會(huì)受到灰塵，濕氣，高溫及振動(dòng)的影響。
磁性編碼器的應(yīng)用
同傳統(tǒng)的光電式和光柵式編碼器相比，磁性編碼器具有抗振動(dòng)、抗腐蝕、抗污染、抗干擾和寬溫度的特性，可應(yīng)用于傳統(tǒng)的光電編碼器不能適應(yīng)的領(lǐng)域。磁性編碼器是專門為惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)的編碼器，這些場合一般要求寬的溫度特性，能夠抵御強(qiáng)烈的振動(dòng)和沖擊，很高的防護(hù)等級(jí)。
除此之外，我們還擁有可靠的信號(hào)輸出電路，簡單的安裝方式，可以大大減小停工周期的損失。通常情況下用于冶金，造紙和木工機(jī)械。高性能磁性編碼器可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、機(jī)械制造、船舶、紡織、印刷、航空、航天、雷達(dá)、通訊、等領(lǐng)域。
德國亨士樂HENGSTLER磁性編碼器和光電編碼器區(qū)別
光電編碼器技術(shù)
常用的光電式編碼器為增量光電編碼器，亦稱光電碼盤、光電脈沖發(fā)生器、光電脈沖編碼器等，它把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖，是數(shù)控機(jī)床上常用的一種角位移檢測元件，也可用于角速度檢測。從名字我們能知道，光電編碼器是通過光線來檢測位置信號(hào)的。一個(gè)光電編碼器主要包含四種原件：
? 光源（通常為LED）
? 傳感器
? 可旋轉(zhuǎn)的碼盤
? 遮光掩碼盤
在與被測軸同心的碼盤上刻制了按一定編碼規(guī)則形成的遮光和透光的軌道。碼盤的一邊是發(fā)光LED，另一邊則是接收光線的傳感器。碼盤隨著被測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使得透過碼盤的光束產(chǎn)生間斷，通過光電器件的接收和電路的處理，產(chǎn)生特定電信號(hào)的輸出，再經(jīng)過數(shù)字處理可計(jì)算出位置和速度信息。
在光電編碼器中每個(gè)傳感器用于一路信號(hào)的檢測。一條碼道可以配合兩個(gè)傳感器進(jìn)行檢測，這兩個(gè)傳感器檢測出來的信號(hào)會(huì)有一定的相位偏差。從這組帶相位差的信號(hào)我們可以得到更多的信息比如旋轉(zhuǎn)方向。如果我們需要零位信號(hào)用于脈沖計(jì)數(shù)的校正，通常碼盤上還會(huì)有另一條軌道用于產(chǎn)生零位信號(hào)。
采用光學(xué)相位陣技術(shù)的光電編碼器比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加可靠。光學(xué)相位陣技術(shù)的原理是采集多路信號(hào)的平均值作為一路信號(hào)，所以帶來的好處是采集的信號(hào)更加穩(wěn)定可靠，適合應(yīng)用在一些更復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，例如采礦，重型機(jī)械等。因?yàn)樵谶@些環(huán)境中振動(dòng)和沖擊會(huì)影響傳統(tǒng)編碼器的信號(hào)采集。另外采用光學(xué)相位陣技術(shù)的編碼器在安裝精度上的要求也比傳統(tǒng)光學(xué)編碼器要低。
光電編碼器的測量精度
光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的zui小角度，而這與碼盤圓周的條紋數(shù)有關(guān)，即分辨角α＝360°/狹縫數(shù)。如條紋數(shù)為1024，則分辨角α＝360°/1024＝0.352°。光電編碼器的輸出信號(hào)A、和B、為差動(dòng)信號(hào)。差動(dòng)信號(hào)大大提高了傳輸?shù)目垢蓴_能力。在數(shù)控系統(tǒng)中，常對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，以進(jìn)一步提高分辨力。例如，配置2000脈沖／r光電編碼器的伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)8mm螺距的滾珠絲杠，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)4倍頻處理后，相當(dāng)于8000脈沖／r的角度分辨力，對(duì)應(yīng)工作臺(tái)的直線分辨力由倍頻前的0.004mm提高到0.001mrn。光電式編碼器的優(yōu)點(diǎn)是沒有接觸磨損，碼盤壽命長，允許轉(zhuǎn)速高，而且zui外圈每片寬度可做得很小，因而精度高。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格相對(duì)要高，光源壽命偏短。
光學(xué)編碼器的應(yīng)用
德國亨士樂HENGSTLER增量式光電編碼器按每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)的多少來分有多種型號(hào)，比如數(shù)控機(jī)床zui常用的如下表所列，根據(jù)數(shù)控機(jī)床絲杠螺距來選用。
磁性編碼器和光電編碼器的區(qū)別
傳統(tǒng)的光電編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤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。金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的寬度要求 ，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃碼盤差一個(gè)數(shù)量級(jí)。塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，精度和耐高溫達(dá)不到高要求。
而磁性編碼器采用磁電式設(shè)計(jì)，通過磁感應(yīng)器件、利用磁場的變化來產(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，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、性能更可靠 、結(jié)構(gòu)更簡單。光電增量編碼器是通過在碼盤上刻線來計(jì)算精度，所以精度越高，碼盤就會(huì)越大，編碼器體積越大，并且精度也不是連續(xù)的。磁性編碼器則沒有這樣的限制，可以做到體積很小。