權衡編碼器技術的優勢和權衡

2512881 2022-11-24 | pdf | 169.99KB | 次下載 | 免費

資料介紹

旋轉編碼器是各種應用的運動控制反饋回路中的關鍵組件，包括工業自動化設備和過程控制、機器人技術、醫療設備、能源、航空航天等。作為將機械運動轉化為電信號的設備，編碼器為工程師提供了基本數據，例如位置、速度、距離和方向，可用于優化整個系統的性能。旋轉編碼器是各種應用的運動控制反饋回路中的關鍵組件，包括工業自動化設備和過程控制、機器人技術、醫療設備、能源、航空航天等。作為將機械運動轉化為電信號的設備，編碼器為工程師提供了基本數據，例如位置、速度、距離和方向，可用于優化整個系統的性能。光學、磁性和電容代表了工程師可以使用的三種主要編碼器技術，但要決定哪種技術最適合最終應用，需要考慮幾個因素。為幫助選擇過程，本文將概述光學、磁性和電容編碼器技術，同時概述每種技術的優勢和權衡。光學、磁性和電容代表了工程師可以使用的三種主要編碼器技術，但要決定哪種技術最適合最終應用，需要考慮幾個因素。為幫助選擇過程，本文將概述光學、磁性和電容編碼器技術，同時概述每種技術的優勢和權衡。編碼器技術概述編碼器技術概述光學編碼器光學編碼器多年來，光學編碼器一直是運動控制市場的熱門選擇。它們由一個 LED 光源（通常是紅外線）和放置在編碼器盤相對兩側的光電探測器組成。該圓盤由塑料或玻璃制成，包含一系列交替的透明和不透明線或槽。在圓盤旋轉期間，LED 光路被圓盤上的交替線或槽打斷，進而產生用于確定軸旋轉和速度的典型方波 A 和 B 正交脈沖。多年來，光學編碼器一直是運動控制市場的熱門選擇。它們由一個 LED 光源（通常是紅外線）和放置在編碼器盤相對兩側的光電探測器組成。該圓盤由塑料或玻璃制成，包含一系列交替的透明和不透明線或槽。在圓盤旋轉期間，LED 光路被圓盤上的交替線或槽打斷，進而產生用于確定軸旋轉和速度的典型方波 A 和 B 正交脈沖。圖 1：光學編碼器的典型 A 和 B 正交脈沖，包括索引脈沖（圖片來源：圖 1：光學編碼器的典型 A 和 B 正交脈沖，包括索引脈沖（圖片來源：CUI DevicesCUI Devices））雖然廣泛使用，但光學編碼器確實有幾個缺點。在工業應用等多塵和骯臟的環境中，污染物會積聚在磁盤上并阻止 LED 光通過光學傳感器。這極大地影響了光學編碼器的可靠性和準確性，因為受污染的磁盤會導致方脈沖零星出現或完全丟失。LED 的使用壽命也有限，最終會燒壞，從而導致編碼器故障。此外，玻璃或塑料盤容易因振動或極端溫度而損壞，限制了其在惡劣應用中的有用范圍，而將其組裝到電機上可能非常耗時，并使其面臨更大的污染風險。最后，在更高分辨率的情況下，光學編碼器可以消耗高達 100 mA 的電流，雖然廣泛使用，但光學編碼器確實有幾個缺點。在工業應用等多塵和骯臟的環境中，污染物會積聚在磁盤上并阻止 LED 光通過光學傳感器。這極大地影響了光學編碼器的可靠性和準確性，因為受污染的磁盤會導致方脈沖零星出現或完全丟失。LED 的使用壽命也有限，最終會燒壞，從而導致編碼器故障。此外，玻璃或塑料盤容易因振動或極端溫度而損壞，限制了其在惡劣應用中的有用范圍，而將其組裝到電機上可能非常耗時，并使其面臨更大的污染風險。最后，在更高分辨率的情況下，光學編碼器可以消耗高達 100 mA 的電流，磁性編碼器磁性編碼器