德國HEIDENHAIN 海德漢值編碼器的原理及應(yīng)用
HEIDENHAIN 海德漢值編碼器是利用霍爾型傳感器對于磁場變化感應(yīng)而工作的編碼器，也稱為霍爾磁電值編碼器,，與光學(xué)式值編碼器一樣,，為非接觸式值,，用于精確測量整個360°范圍內(nèi)的角度。
霍爾磁電值編碼器工作原理有多種,，主要的是如下兩種（如圖）
磁場周邊感應(yīng)型：
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磁場下方（上方）感應(yīng)型：
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永磁體N/S將在空間產(chǎn)生一個磁場,，這樣的磁場存在類似于“地圖”,，下圖為磁場“地圖”示意圖：
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測量角度時,，HEIDENHAIN 海德漢編碼器軸轉(zhuǎn)動,，帶動旋轉(zhuǎn)雙極磁鐵，霍爾元件可以檢測到磁鐵的磁場變化,，獲得一個模擬量周期曲線,，經(jīng)過模擬前端的A/D轉(zhuǎn)換和DSP計算芯片處理而獲得位置變化，如有4個霍爾組件,，可獲得對角布置傳感器的差分信號的變化曲線,，通過內(nèi)部芯片的比較，可以更好地去除由于外部磁場,、溫度所帶來的偏差,，獲得更高的準(zhǔn)確度。為實(shí)現(xiàn)這一功能,，計算芯片采用了坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機(jī)（CORDIC）技術(shù),，來計算Hall陣列信號的角度和幅值。講的通俗一點(diǎn),，就是磁鐵產(chǎn)生磁場“地圖”,，多個磁感應(yīng)霍爾傳感器識別“地圖”，并感應(yīng)“地圖”變化,，計算出位置（角度）,。
因高速DSP計算芯片的出現(xiàn)及坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機(jī)（CORDIC）技術(shù)，這種A/D轉(zhuǎn)換,、識別,、比較、計算,、快速輸出才能夠得以實(shí)現(xiàn),，這也是近年磁電值編碼器能高速發(fā)展的原因。
由于永磁體的磁場基本上變化很小,，這種“地圖”識別就是“值”的,，這種角度測量方式可即時指示磁鐵的角度位置，其分辯率目前已有達(dá)到16位，并能夠以數(shù)字化數(shù)據(jù)輸出信號,。
 德國HEIDENHAIN 海德漢值編碼器的原理及應(yīng)用
然而盡管目前HEIDENHAIN 海德漢值編碼器有些已經(jīng)達(dá)到了16位的高分辨率,，但是精度卻無法和光學(xué)值編碼器相比，因?yàn)橛来朋w的穩(wěn)定性,，受外界磁場,、溫度的變化仍然是存在的，更主要的是,，永磁體的材料的特性使N/S分界及磁場分布無法達(dá)到很高的精度,，而無法與光學(xué)刻線精度相比，這就限制了這種磁電編碼器精度的提高,，過分提高磁電值編碼器的分辨率也就失去了意義,。
HEIDENHAIN 海德漢值編碼器不僅僅是單圈值，通過增加機(jī)械齒輪組同樣可以實(shí)現(xiàn)多圈的值測量,，而上有些較通用的做法是磁電方法與光學(xué)方法在單圈與多圈齒輪組上的混合應(yīng)用,。
磁電值編碼器的優(yōu)缺點(diǎn)： 地址：上海黃浦區(qū)北京東路科技京城東樓20C2室
：劉小燕  ：零二一六二一二一二八六  零二一五二三七一六七九  一八九一八零三八零七一   一二一零八九三九二九
：1825526748
優(yōu)點(diǎn)：非接觸式測量，值信號,，不怕干擾,、停電。
沒有光學(xué)組件,，不怕振動,、灰塵、潮濕,。
溫度范圍寬,，可經(jīng)受高低溫沖擊。
結(jié)構(gòu)簡單,，安裝寬容度大,。
沒有多碼道，錯碼率低,。
缺點(diǎn)：模數(shù)轉(zhuǎn)換，犧牲響應(yīng)速度,。
精度有限,。
其中，與光學(xué)編碼器比較,，不怕振動,、灰塵、潮濕,、可經(jīng)受高低溫沖擊,，這些特性在某些應(yīng)用領(lǐng)域，如精度要求不高，但使用條件惡劣的情況下,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于光學(xué)值編碼器,，這些正在為越來越多人的認(rèn)識，這其中,，磁電值編碼器應(yīng)用的*當(dāng)屬德國STEGMANN的ATM60了,。
德國STEGMANN公司（現(xiàn)已經(jīng)與德國SICK合并）是較早將磁電值編碼器推向市場的廠家之一，其代表作就是ATM60多圈值了,，推出已近十年,，其設(shè)計以抗振動達(dá)到20G（一般光學(xué)碼盤為10G），適用于鋼鐵,、冶金,、起重機(jī)械、工程機(jī)械及沖壓機(jī)械等振動較嚴(yán)重的場合,，以不怕潮濕與灰塵,，外殼防護(hù)等級達(dá)到IP67（轉(zhuǎn)軸IP65），適用于港口機(jī)械,、水利機(jī)械,、環(huán)保機(jī)械等水氣、海風(fēng)環(huán)境惡劣的場合,。在國內(nèi)的引進(jìn)設(shè)備,，如寧波北侖港的進(jìn)口起重設(shè)備，寶鋼的進(jìn)口設(shè)備中,，都有這款編碼器的影子,， 而在國內(nèi)的一些出口項目和重點(diǎn)工程項目中，如上海振華港機(jī)的出口項目,，上海寶鋼的煉鋼氧槍定位改造項目,，四川二灘的閘門高度控制改造項目中，都選用了這一款編碼器,，適用效果的確令客戶滿意,。
可喜的是，這樣的磁電值編碼器國內(nèi)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化,，而上海精浦機(jī)電不僅僅實(shí)現(xiàn)了單圈值磁電編碼器,，同時也實(shí)現(xiàn)了齒輪組真多圈的磁電（或混合型）值編碼器，性能指標(biāo)*達(dá)到了國外同類產(chǎn)品水平（如ATM60）,，經(jīng)過幾年的使用下來,，已經(jīng)廣泛獲得如軍工、水利,、鋼鐵,、工程機(jī)械等各方面用戶的好評,。
德國HEIDENHAIN 海德漢值編碼器的原理及應(yīng)用