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Kubler光電編碼器

優(yōu)點:體積小,精密,本身分辨度可以很高,無接觸無磨損;同一品種既可檢測角度位移,又可在機械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測直線位移;多圈光電*編碼器可以檢測相當長量程的直線位移(如25位多圈),。壽命長,安裝隨意,接口形式豐富,價格合理,。成熟技術,多年前已在國內(nèi)外得到廣泛應用。

缺點:精密但對戶外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的保護要求;量測直線位移需依賴機械裝置轉(zhuǎn)換,需消除機械間隙帶來的誤差;檢測軌道運行物體難以克服滑差,。

靜磁柵*編碼器

優(yōu)點:體積適中,直接測量直線位移,*數(shù)字編碼,理論量程沒有限制;無接觸無磨損,抗惡劣環(huán)境,可水下1000米使用;接口形式豐富,量測方式多樣;價格尚能接受,。

缺點:分辨度1mm不高;測量直線和角度要使用不同品種;不適于在精小處實施位移檢測(大于260毫米)。

kubler單圈編碼器可以實現(xiàn)對一周內(nèi)絕對位置的測量,，超過一周就開始重復了,，所以旋轉(zhuǎn)一周以內(nèi)，可以進行絕對位置的測量,，旋轉(zhuǎn)一周以外就只能測量現(xiàn)在所處的圈內(nèi)的絕對位置,。

對于測量超過一圈的工作,，單圈編碼器就不能進行測量，就需要使用測量范圍更大的編碼器也就是多圈值編碼器,。傳統(tǒng)的多圈絕對值編碼器是利用了多級齒輪傳動實現(xiàn)大傳動比,，這樣在一級傳動的齒輪轉(zhuǎn)動一周，末級傳動齒輪就可以旋轉(zhuǎn)很多周,，則一級傳動齒輪旋轉(zhuǎn)在一周內(nèi)任意位置,，后面每一級傳動齒輪都有與之對應的并且的位置,這樣就可以實現(xiàn)多圈范圍內(nèi)絕對位置的測量。

kubler多圈編碼器可以測量的多圈的絕對位置,，并且在實踐運用中通常會存在富裕情況,，簡化了安裝過程中零點的尋找環(huán)節(jié)，把中間的某一位置當做起始點就可以,，整體安裝調(diào)試難度并不高,。

磁編碼器主要是由磁柵、磁敏感元件以及信號處理電路組成,。通過涂敷磁材料或者刻錄法將磁柵制作成等間距的小磁極，將磁極磁化,，安裝在電機軸上,，電機在旋轉(zhuǎn)的過程中帶動磁柵旋轉(zhuǎn)，則會產(chǎn)生周期分布的空間漏磁場,，磁敏感元件檢測該信號,，將周期變化的磁場信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)過信號處理電路對其進行處理,，最終實現(xiàn)磁編碼器的編碼功能,。

磁柵的磁極對數(shù)分為單極對和多極對。單極對是由相鄰的一個 N 極和一個 S 極組成,，而多極對則是由多個單極對按規(guī)律分布排列,。在圓環(huán)上將單個磁極對有規(guī)律的排布一周，則就構成了一條磁碼道,，也叫做磁柵,。

當磁柵旋轉(zhuǎn)一周時，磁敏感元件正是掃描磁極產(chǎn)生的交替變化的磁場信息,，該信息在轉(zhuǎn)動的過程中是呈規(guī)律性變化,，該變化與磁場強度有一定的對應關系，磁場與磁極對應關系如下圖所示,，磁敏感元件將其轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出,。該模擬信號是類正弦信號，信號的輸出個數(shù)與磁極對數(shù)是相同的,。磁敏感元件輸出的信號的幅值是與磁柵產(chǎn)生的磁場強度是成比例關系的,。

庫伯勒編碼器特點

體積小巧,、安裝方便、分辨率高,、較光電編碼器成本更低,、不受灰塵油漬影響、可非接觸安裝,、便于與電機集成一體實現(xiàn)伺服控制,。相較于光電編碼器，磁編碼器的壽命幾乎無限長,，沒有紅外二極管的光衰對壽命造成影響,。對生產(chǎn)的安裝精度、潔凈度,、器件質(zhì)量的要求不如光電編碼器嚴格,。

分類

主要分為單極對式和多極對式；單極對是由相鄰的一個 N 極和一個 S 極組成,，而多極對則是由多個單極對按規(guī)律分布排列,。在圓環(huán)上將單個磁極對有規(guī)律的排布一周，則就構成了一條磁碼道,，也叫做磁柵,。

磁敏感元件主分為磁阻元件和霍爾元件。

磁阻式編碼器：基于磁阻效應的磁編碼器又可稱為磁阻式編碼器,。磁阻元件通過電阻效應將變化著的磁場信號轉(zhuǎn)化成電阻阻值的變化,，在外加電勢的作用下，阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓信號的變化,，經(jīng)過后續(xù)電路的轉(zhuǎn)換處理,，實現(xiàn)磁阻式編碼器的編碼功能。磁阻式編碼器發(fā)展技術已經(jīng)相對成熟,，具有高靈敏度,、檢測范圍較廣的優(yōu)點，但是制作成本較高,、工藝復雜,，限制了其應用。

霍爾式編碼器：基于霍爾效應的磁編碼器又可稱為霍爾式編碼器,。磁柵隨著電機的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,，磁場信息隨之改變，霍爾元件檢測變化的磁場信息,，產(chǎn)生霍爾效應,，即利用霍爾效應產(chǎn)生的電勢差檢測位置信息的變化?；魻柺骄幋a器具有體積小,、結構簡單,、成本低的特點，因此受到人們的廣泛關注,。

磁編碼器芯片介紹

磁編碼器芯片內(nèi)部組成：GMR巨磁阻/霍爾傳感器,、Sigmal-Delta ADC模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字處理單元DSPU（包括用于進行誤差補償?shù)闹悄軤顟B(tài)機ISM,、用于旋轉(zhuǎn)角度和速度計算的坐標旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機CORDIC,、用于產(chǎn)生PWM和SPC信號的捕獲比較單元CCU、隨機存儲寄存器ARM,、激光保險絲）,，外部輸出總線。

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