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德國亨士樂HENGSTLER光電編碼器技術(shù)參數(shù)
點擊次數(shù)：622 發(fā)布時間：2015-8-12
德國亨士樂HENGSTLER光電編碼器技術(shù)參數(shù)
編碼器（encoder）在工業(yè)領(lǐng)域中，是指將位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的傳感器設(shè)備。編碼器用于檢測機械運動的速度、位置、角度、距離或計數(shù)，把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號。編碼器特別是旋轉(zhuǎn)編碼器被廣泛應(yīng)用于機床、材料加工、電機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備等，如伺服電機需要配備編碼器實現(xiàn)換相、速度及位置檢測。
編碼器有很多種，根據(jù)其刻度方法及信號輸出原理，可分為增量編碼器、值編碼器以及混合式三種，對于值型編碼器，還可再細分為單圈值編碼器和多圈值編碼器。根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光電編碼器、磁性編碼器，以及感應(yīng)式和電容式。按照編碼器的安裝形式，可分為實心軸和空心軸，其中空心軸又可細分為軸套型和通孔軸。按照編碼器的使用環(huán)境，可以分為工業(yè)負載型，重載型和防爆類型等。
亨士樂HENGSTLER光電編碼器的價格
常用不同類型編碼器的特點：
增量式編碼器
優(yōu)勢：原理構(gòu)造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，可靠性高，適合于長距離傳輸。
劣勢：只能輸出相對位置，不能輸出軸的位置，斷電數(shù)據(jù)丟失。
值編碼器
優(yōu)勢：無需記憶、無需找參考點、抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性、更高的分辨率、快速啟動速度、多軸的運動控制、多種通信協(xié)議。
劣勢：安裝調(diào)試難度偏高。
光電編碼器
優(yōu)勢：體積小，精密，本身分辨度可以很高，無接觸無磨損；壽命長，安裝簡便，接口形式豐富，價格合理。同一品種既可檢測角度位移，又可在機械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測直線位移；多圈光電編碼器可以檢測相當(dāng)長量程的直線位移。
劣勢：對戶外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的防護要求；測量直線位移需依賴機械裝置轉(zhuǎn)換，需消除機械間隙帶來的誤差；檢測軌道運行物體易導(dǎo)致滑差。
磁性編碼器
優(yōu)勢：結(jié)構(gòu)簡單、抗惡劣環(huán)境、響應(yīng)頻率寬、易實現(xiàn)位置輸出、較低成本。
劣勢：精度要求不能過高。
中空軸編碼器
緊湊，方便調(diào)節(jié)，適應(yīng)多種應(yīng)用場合。中空軸型編碼器的軸徑尺寸適應(yīng)于電機的伸出軸，并且可通過彈簧片來靈活調(diào)節(jié)位置。安裝的時候不需要額外的零件導(dǎo)致安裝尺寸的增加。方便調(diào)節(jié)位置并且吸收負載的振動和沖擊。
實心軸編碼器
安裝的時候需使用彈性聯(lián)軸器，實心軸編碼器的運行對于軸的對齊精度要求比較高。
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，它把機械轉(zhuǎn)角變成電脈沖，是數(shù)控機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的。一個光電編碼器主要包含四種原件：
1 光源（通常為LED）
2 傳感器
3 可旋轉(zhuǎn)的碼盤
4 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)生特定電信號的輸出，再經(jīng)過數(shù)字處理可計算出位置和速度信息。
在光電編碼器中每個傳感器用于一路信號的檢測。一條碼道可以配合兩個傳感器進行檢測，這兩個傳感器檢測出來的信號會有一定的相位偏差。從這組帶相位差的信號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用于脈沖計數(shù)的校正，通常碼盤上還會有另一條軌道用于產(chǎn)生零位信號。
采用光學(xué)相位陣技術(shù)的光電編碼器比傳統(tǒng)的設(shè)計更加可靠。光學(xué)相位陣技術(shù)的原理是采集多路信號的平均值作為一路信號，所以帶來的好處是采集的信號更加穩(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，重型機械等。因為在這些環(huán)境中振動和沖擊會影響傳統(tǒng)編碼器的信號采集。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A、和B、為差動信號。差動信號大大提高了傳輸?shù)目垢蓴_能力。在數(shù)控系統(tǒng)中，常對上述信號進行倍頻處理，以進一步提高分辨力。例如，配置2000脈沖／r光電編碼器的伺服電動機直接驅(qū)動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，對應(yīng)工作臺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。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格相對要高，光源壽命偏短。
亨士樂光學(xué)編碼器的應(yīng)用
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，比如數(shù)控機床zui常用的如下表所列，根據(jù)數(shù)控機床絲杠螺距來選用。
脈沖編碼器 | 每轉(zhuǎn)脈沖移動量（mm） |
2000脈沖／r | 2，3，4，6，8 |
2500脈沖／r | 5，10 |
3000脈沖／r | 3，6，12
|
為了適應(yīng)高速、高精度數(shù)字伺服系統(tǒng)的需要，先后又發(fā)展了高分辨率的光電脈沖編碼器?，F(xiàn)在已有使用每轉(zhuǎn)發(fā)出10萬乃至幾百萬個脈沖的編碼器，該類光電脈沖編碼器裝置內(nèi)部應(yīng)用了微處理器。
光學(xué)編碼器通過特殊的設(shè)計可以達到非常高的精度，單圈分辨率也可以超過4百萬個脈沖。這些優(yōu)勢使得光學(xué)編碼器在很多對分辨率要求很高的場合占有一席之地，例如：電腦的鼠標(biāo)，復(fù)印機或是醫(yī)療機械。通過光學(xué)相位陣技術(shù)的應(yīng)用，光電編碼器也可以在更惡劣的環(huán)境中使用，例如塔基。
盡管在一些惡劣的環(huán)境下我們可能會考慮磁性編碼器，但我們需要考慮一個問題：究竟是光電編碼器的精度和分辨率對我們的系統(tǒng)更重要，還是磁性編碼器的可靠性更重要。
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