編碼器用戶傳統(tǒng)上一直不愿意改變，有很好的理由。在工廠或工業(yè)設施電機控制不是創(chuàng)新，使性能和可靠性要求，但缺乏一個跟蹤記錄和實質(zhì)性的歷史備份它們的地方。雖然光學和磁編碼器早已確立，并聘請了可能看起來“更有形的”物理概念，電容式編碼器還采用了經(jīng)過全面測試的原則，通過許多年的成功的實地驗證。這種替代方法運動傳感，被數(shù)字化，開辟了一系列的好處和提供情報的利用旋轉(zhuǎn)編碼器的換向設計一個新的水平。

旋轉(zhuǎn)編碼器是幾乎所有的運動控制應用的關(guān)鍵，并且對它們的需要，進一步，由于越來越多地使用直流無刷(BLDC)電機的，這使在控制，精度和效率方面的好處擴大。編碼器的任務是簡單，原則：指示電動機軸到系統(tǒng)控制器(圖1)的位置。使用此信息，控制器可精確地和高效電機繞組換相以及確定速度，方向和加速度 - 參數(shù)，一個運動控制環(huán)路需要保持所需的電機性能。

崔旋轉(zhuǎn)編碼器圖片

圖1：旋轉(zhuǎn)編碼器提供馬達軸的方向，位置，速度，和加速度信息。

編碼器可以基于各種技術(shù)，所有這些都提供A和一個索引輸出在一些模型中(圖2a)的標準數(shù)字輸出乙正交信號，加。換流編碼器(描述充分下文)還提供的U，V和W的換向相信道輸出(圖2b)。

標準A和B正交信號圖像

圖2a：標準A和B正交信號加上一個索引信號，這里示出的光學編碼器。

U，V和W的波形圖像

圖2b：本U，V和由一個換向編碼器產(chǎn)生Wˉˉ波形。

編碼器技術(shù)

三種最知名的編碼器的方法是使用光，磁，或電容的技術(shù)。簡言之，該光學方法使用開槽盤，與在一側(cè)和光電晶體管上的相反側(cè)的LED。當盤轉(zhuǎn)動時，光路被中斷，并且將所得的脈沖指示軸的旋轉(zhuǎn)和方向。雖然成本低和有效，光學編碼器的可靠性降低由兩個因素：污染物，如污垢，灰塵，和油可以與光路干涉，并且LED的使用壽命有限，典型地在幾個丟失一半的亮度多年并最終燒毀。

磁性編碼器的結(jié)構(gòu)是類似的光學編碼器，所不同的是它使用了一個磁場，而不是光的光束。代替開槽的光學輪，它具有一個磁化磁盤其中旋轉(zhuǎn)過度的磁阻傳感器的陣列。車輪的任何旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生在這些傳感器的響應，其中進到一個信號調(diào)節(jié)前端電路，以確定軸的位置。同時它提供的耐久性較高的水平，在磁性編碼器不準確，容易受到由電動機產(chǎn)生的磁場干擾。

第三種方法，電容式編碼，提供了光學和磁編碼器設計的所有優(yōu)點，但沒有他們的弱點。這種技術(shù)使用相同的原則，行之有效的，低成本而精確的數(shù)字游標卡尺。它具有條或線的兩個模式，與一組固定元件上和移動元件上的另一組，一起形成配置為發(fā)射機/接收機配對的可變電容器(圖3)。作為編碼器旋轉(zhuǎn)時，一個整體的ASIC計數(shù)這些線路的變化，也內(nèi)插找到軸和旋轉(zhuǎn)方向的位置，以創(chuàng)建標準正交輸出，并且還換向輸出，其他編碼器提供，以控制無刷直流(BLDC)電機。

這種電容式技術(shù)的優(yōu)點是，有沒有衣服穿出來，它不受污染物，如塵埃，污垢和油脂，這是在工業(yè)環(huán)境中很常見，使得它本質(zhì)上超過光學器件可靠。容性編碼器也提供從他們的數(shù)字控制功能導出的性能優(yōu)點 - 這包括以調(diào)節(jié)編碼器的分辨率(每轉(zhuǎn)數(shù)的脈沖)，而不需要更改為更高，或更低，高分辨率編碼器的能力。

電容式編碼器的圖像計數(shù)接收到的脈沖

圖3：一個電容編碼器計數(shù)從被連接到電機軸由轉(zhuǎn)子所發(fā)送的信號的調(diào)制而產(chǎn)生的接收脈沖。

所有世界最佳

崔新AMT31系列是國家的最先進的電容式編碼器的一個例子，提供了A和B正交信號，索引信號，以及U，V和W換相信號。可用每轉(zhuǎn)48到4096個脈沖(PPR)和7個電機極對之間的2至20二十可選增量分辨率。該AMT31系列還具有易于安裝的鎖定樞紐，從5 V電壓軌工作，并要求供電電流只有16毫安。

然而，電容編碼器的好處遠遠超過優(yōu)越的性能，靈活性和短期和長期的可靠性。與光學和磁編碼器，其數(shù)字輸出端采用系統(tǒng)設計進入21世紀，在編碼器使用的所有階段提供了許多獨特的系統(tǒng)優(yōu)勢，從產(chǎn)品開發(fā)，安裝，甚至維護。

為什么會這樣?光學或磁性編碼器的輸出是功能但“啞”，并為用戶提供沒有靈活性，洞察力，或操作上的優(yōu)點。與此相反，電容編碼器是基于數(shù)字的，并使用內(nèi)置的ASIC和微控制器，以提供附加的功能和增強的性能。在很多方面這種智能輸出改變了用戶和性能的情況下，同時仍然有標準編碼器輸出100%兼容。

充實，有益的變化是到位

讓我們來看看在得以實現(xiàn)的ASIC和微控制器的增強功能，其中有一個電容編碼器的一部分，如崔AMT31系列的更多詳細信息：

崔電容編碼器的數(shù)字特性使簡單快捷的“一鍵通”歸零。這個過程是簡單的：通過激勵適當?shù)碾姍C相鎖定軸到所需位置，并命令編碼器“零”在這一位置;的總時間是只是一到兩分鐘并且不需要專用儀器。

與此相反，回零以機械地對準整流信號與使用光學或磁性編碼器的電機繞組是一個多步驟的，復雜的，并且經(jīng)常令人沮喪的過程。它要求鎖定轉(zhuǎn)子，物理對齊，然后向后驅(qū)動，同時用示波器觀察反電動勢和編碼器的波形進行適當?shù)牧憬徊媾帕械碾姍C。這通常是一個反復的過程與步驟通常需要被重復進行微調(diào)和驗證，所以整個周期需要15至20分鐘。

在AMT系列的數(shù)碼功能，也大大提高了系統(tǒng)的設計過程中，提供了靈活性，診斷和實現(xiàn)了電機和電機控制器的性能進行評估。特別是，由于單一電容編碼器可以支持廣泛的分辨率和極對值，設計人員可以使用該可編程分辨能力來動態(tài)地調(diào)整PID控制回路的控制器和算法開發(fā)期間的響應和性能，而不必購買并安裝一個全新的編碼器。

內(nèi)置于AMT系列智能還允許車載診斷更快現(xiàn)場故障分析，爭行業(yè)第一。編碼器可以查詢，以指示是否運行正常，或者如果有某種故障，由于在軸或其他問題的機械錯位。因此，設計人員可以迅速判斷編碼器有故障，如果沒有，找其他地方的問題的根源，從而排除了編碼器本身可能存在問題。此外，工程師可以使用此功能的預防措施 - 例如，運行應用程序之前執(zhí)行的“編碼器好”的測試序列。這些能力，在光學和機械編碼器無法使用，讓設計人員能夠?qū)⑼C時間降至最低，同時又滿足使用單位在現(xiàn)場可能發(fā)生的問題。

最后的數(shù)字接口，也簡化了物料清單(BOM)的議案。由于編碼器可以在軟件中針對所需要的具體變化(PPR，極對，和換向方向)，就沒有必要列出和庫存需要在一個多電機產(chǎn)品的不同版本，或?qū)Χ鄠€產(chǎn)品，或在安裝位置。

智能編碼器以及GUI：強大的配對

在基于Windows PC的AMT視點?軟件，崔電容式編碼器的加速發(fā)展，也變成耗時平凡的任務，如確定型號和版本，到簡單的操作。它僅需要一個USB電纜接口到編碼器，并實現(xiàn)了簡單的串行數(shù)據(jù)格式。

圖形用戶界面允許用戶定制和自定義編碼器到應用程序的需要(圖4)。

崔的AMT觀點軟件Image

圖4：崔的AMT觀點軟件提供了一個易于使用的開發(fā)接口。

在GUI中的設置屏幕可以讓用戶看到鑰匙編碼器波形和時序，具有自動調(diào)整，編碼器選項被改變。編程通過GUI編碼器只需幾個按鍵約30秒為周期來完成。最引人注目的，校準和歸零編碼器用于為A，B，指數(shù)或減刑模式下只需幾秒鐘，形成了鮮明對比，以完成這個任務不可編程的編碼器。

在演示模式下，用戶可以通過圖形用戶界面也進行編碼器相關(guān)的操作就如同實際的編碼器連接，一種方便的方式來熟悉之前，任何購買或動手使用的編碼器和工具。最后，圖形用戶界面還支持特定的編碼器的版本，其中包括在輸出格式，套(孔)適配器選項，安裝底座，其中包括創(chuàng)建訂購的部件編號。

崔的AMT31編碼

圖5：崔的AMT31 Encoder提供的耐用性和柔韌性的獨特組合。

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