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德國亨士樂HENGSTLER磁性編碼器和光電編碼器區(qū)別
點擊次數(shù)：979 發(fā)布時間：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檢測技術(shù)：
?光學原理，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變化的磁性材料的角度或者位移值進行測量。磁性材料角度或者位移的變化會引起一定電阻或者電壓的變化，通過放大電路對變化量進行放大，通過單片機處理后輸出脈沖信號或者模擬量信號，達到測量的目的。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放等器件去實現(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別當前的位置。磁性編碼器的原理也類似，只不過采用磁場信號。在磁性編碼器內(nèi)部采用一個磁性轉(zhuǎn)盤和磁阻傳感器。磁性轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)會引起內(nèi)部磁場強度的變化，磁阻傳感器檢測到磁場強度的變化后再經(jīng)過電路的信號處理即可輸出信號。磁性轉(zhuǎn)盤的磁極數(shù)，磁阻傳感器的數(shù)量及信號處理的方式?jīng)Q定了磁性編碼器的分辨率。采用磁場原理產(chǎn)生信號的優(yōu)勢是磁場信號不會受到灰塵，濕氣，高溫及振動的影響。
磁性編碼器的應用
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、抗腐蝕、抗污染、抗干擾和寬溫度的特性，可應用于傳統(tǒng)的光電編碼器不能適應的領(lǐng)域。磁性編碼器是專門為惡劣環(huán)境設計的編碼器，這些場合一般要求寬的溫度特性，能夠抵御強烈的振動和沖擊，很高的防護等級。
除此之外，我們還擁有可靠的信號輸出電路，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，造紙和木工機械。高性能磁性編碼器可廣泛應用于工業(yè)控制、機械制造、船舶、紡織、印刷、航空、航天、雷達、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：
? 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。
采用光學相位陣技術(shù)的光電編碼器比傳統(tǒng)的設計更加可靠。光學相位陣技術(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，適合應用在一些更復雜的環(huán)境當中，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，相當于8000脈沖／r的角度分辨力，對應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)復雜，價格相對要高，光源壽命偏短。
光學編碼器的應用
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，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。
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)定性及精度可以達到普通標準、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數(shù)量級。塑料碼盤是經(jīng)濟型的，其成本低，精度和耐高溫達不到高要求。
而磁性編碼器采用磁電式設計，通過磁感應器件、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算精度，所以精度越高，碼盤就會越大，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。