電容式編碼器的優(yōu)點(diǎn)•電容式編碼器的工作原理與數(shù)字游標(biāo)卡尺相同，因此它所提供的解決方案克服了光學(xué)和磁性編碼器的許多缺點(diǎn)。此外，相比光學(xué)編碼器使用的玻璃碼盤(pán)，它更不容易受到振動(dòng)和高/低溫度的影響。如前所述，因?yàn)殡娙菔骄幋a器不存在LED燒壞的情況，所以使用壽命往往比光學(xué)編碼器長(zhǎng)。因此，電容式編碼器的封裝尺寸更小，在整個(gè)分辨率范圍內(nèi)電流消耗更小，只有6至18mA，這就使它更適合電池供電應(yīng)用。•鑒于電容式技術(shù)的穩(wěn)健性、精度和分辨率均比磁性編碼器高，因而后者所面臨的電磁干擾和電氣噪聲對(duì)它的影響并不大。此外，在靈活性和可編程性方面，電容式編碼器的數(shù)字特性也能帶來(lái)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。因?yàn)楣鈱W(xué)或磁性編碼器的分辨率是由編碼器碼盤(pán)決定，所以需要其他分辨率時(shí)，每次都要使用新的編碼器，以致于設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的時(shí)間和成本均會(huì)有所增加。•然而，電容式編碼器具有一系列可編程的分辨率，為設(shè)計(jì)人員免去了每次需要新的分辨率時(shí)就要更換編碼器的麻煩，這不僅減少了庫(kù)存，而且簡(jiǎn)化了PID控制回路的微調(diào)和系統(tǒng)優(yōu)化。涉及BLDC電機(jī)換向時(shí)，電容式編碼器允許數(shù)字對(duì)準(zhǔn)和索引脈沖設(shè)置，而這項(xiàng)任務(wù)對(duì)于光學(xué)編碼器而言可能既反復(fù)、又耗時(shí)。內(nèi)置的診斷功能使設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)一步訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，用以優(yōu)化系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)排除故障。

磁性編碼器

　　磁性編碼器的結(jié)構(gòu)與光學(xué)編碼器類似，但它利用的是磁場(chǎng)，而非光束。磁性編碼器使用磁性碼盤(pán)替代帶槽光電碼盤(pán)，磁性碼盤(pán)上帶有間隔排列的磁極，并在一列霍爾效應(yīng)傳感器或磁阻傳感器上旋轉(zhuǎn)。碼盤(pán)的任何轉(zhuǎn)動(dòng)都會(huì)使這些傳感器產(chǎn)生響應(yīng)，而產(chǎn)生的信號(hào)將傳輸至信號(hào)調(diào)理前端電路以確定軸的位置。相較于光學(xué)編碼器，磁性編碼器的優(yōu)勢(shì)在于更耐用、抗振和抗沖擊。而且，在遇到灰塵、污垢和油漬等污染物的情況下，光學(xué)編碼器的性能會(huì)大打折扣，磁性編碼器卻不受影響，因此非常適合惡劣環(huán)境應(yīng)用。不過(guò)，電機(jī)（尤其是步進(jìn)電機(jī)）產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)對(duì)磁性編碼器造成極大的影響，并且溫度變化也會(huì)使其產(chǎn)生位置漂移。此外，磁性編碼器的分辨率和精度相對(duì)較低，在這方面遠(yuǎn)不及光學(xué)和電容式編碼器。

　　3 電容式編碼器

　　電容式編碼器主要由三部分組成：轉(zhuǎn)子、固定發(fā)射器和固定接收器。電容感應(yīng)使用條狀或線狀紋路，一極位于固定元件上，另一極位于活動(dòng)元件上，以構(gòu)成可變電容器，并配置成一對(duì)接收器/發(fā)射器。轉(zhuǎn)子上蝕刻了正弦波紋路，隨著電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，這種紋路可產(chǎn)生特殊但可預(yù)測(cè)的信號(hào)。隨后，該信號(hào)經(jīng)由編碼器的板載ASIC轉(zhuǎn)換，以計(jì)算軸的位置和旋轉(zhuǎn)方向。