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權(quán)衡編碼器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和權(quán)衡

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

資料介紹

旋轉(zhuǎn)編碼器是各種應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)控制反饋回路中的關(guān)鍵組件，包括工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和過(guò)程控制、機(jī)器人技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、能源、航空航天等。作為將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的設(shè)備，編碼器為工程師提供了基本數(shù)據(jù)，例如位置、速度、距離和方向，可用于優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能。旋轉(zhuǎn)編碼器是各種應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)控制反饋回路中的關(guān)鍵組件，包括工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和過(guò)程控制、機(jī)器人技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、能源、航空航天等。作為將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的設(shè)備，編碼器為工程師提供了基本數(shù)據(jù)，例如位置、速度、距離和方向，可用于優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能。光學(xué)、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(shù)，但要決定哪種技術(shù)最適合最終應(yīng)用，需要考慮幾個(gè)因素。為幫助選擇過(guò)程，本文將概述光學(xué)、磁性和電容編碼器技術(shù)，同時(shí)概述每種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和權(quán)衡。光學(xué)、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(shù)，但要決定哪種技術(shù)最適合最終應(yīng)用，需要考慮幾個(gè)因素。為幫助選擇過(guò)程，本文將概述光學(xué)、磁性和電容編碼器技術(shù)，同時(shí)概述每種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和權(quán)衡。編碼器技術(shù)概述編碼器技術(shù)概述光學(xué)編碼器光學(xué)編碼器多年來(lái)，光學(xué)編碼器一直是運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)的熱門選擇。它們由一個(gè) LED 光源（通常是紅外線）和放置在編碼器盤相對(duì)兩側(cè)的光電探測(cè)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(zhuǎn)期間，LED 光路被圓盤上的交替線或槽打斷，進(jìn)而產(chǎn)生用于確定軸旋轉(zhuǎn)和速度的典型方波 A 和 B 正交脈沖。多年來(lái)，光學(xué)編碼器一直是運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)的熱門選擇。它們由一個(gè) LED 光源（通常是紅外線）和放置在編碼器盤相對(duì)兩側(cè)的光電探測(cè)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(zhuǎn)期間，LED 光路被圓盤上的交替線或槽打斷，進(jìn)而產(chǎn)生用于確定軸旋轉(zhuǎn)和速度的典型方波 A 和 B 正交脈沖。圖 1：光學(xué)編碼器的典型 A 和 B 正交脈沖，包括索引脈沖（圖片來(lái)源：圖 1：光學(xué)編碼器的典型 A 和 B 正交脈沖，包括索引脈沖（圖片來(lái)源：CUI DevicesCUI Devices））雖然廣泛使用，但光學(xué)編碼器確實(shí)有幾個(gè)缺點(diǎn)。在工業(yè)應(yīng)用等多塵和骯臟的環(huán)境中，污染物會(huì)積聚在磁盤上并阻止 LED 光通過(guò)光學(xué)傳感器。這極大地影響了光學(xué)編碼器的可靠性和準(zhǔn)確性，因?yàn)槭芪廴镜拇疟P會(huì)導(dǎo)致方脈沖零星出現(xiàn)或完全丟失。LED 的使用壽命也有限，最終會(huì)燒壞，從而導(dǎo)致編碼器故障。此外，玻璃或塑料盤容易因振動(dòng)或極端溫度而損壞，限制了其在惡劣應(yīng)用中的有用范圍，而將其組裝到電機(jī)上可能非常耗時(shí)，并使其面臨更大的污染風(fēng)險(xiǎn)。最后，在更高分辨率的情況下，光學(xué)編碼器可以消耗高達(dá) 100 mA 的電流，雖然廣泛使用，但光學(xué)編碼器確實(shí)有幾個(gè)缺點(diǎn)。在工業(yè)應(yīng)用等多塵和骯臟的環(huán)境中，污染物會(huì)積聚在磁盤上并阻止 LED 光通過(guò)光學(xué)傳感器。這極大地影響了光學(xué)編碼器的可靠性和準(zhǔn)確性，因?yàn)槭芪廴镜拇疟P會(huì)導(dǎo)致方脈沖零星出現(xiàn)或完全丟失。LED 的使用壽命也有限，最終會(huì)燒壞，從而導(dǎo)致編碼器故障。此外，玻璃或塑料盤容易因振動(dòng)或極端溫度而損壞，限制了其在惡劣應(yīng)用中的有用范圍，而將其組裝到電機(jī)上可能非常耗時(shí)，并使其面臨更大的污染風(fēng)險(xiǎn)。最后，在更高分辨率的情況下，光學(xué)編碼器可以消耗高達(dá) 100 mA 的電流，磁性編碼器磁性編碼器