磁式編碼器在惡劣環(huán)境的優(yōu)勢(shì)

2022-07-21

隨著自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域的迅速延伸，市場(chǎng)對(duì)于性能卓 越的伺服系統(tǒng)需求越來越高。工業(yè)自動(dòng)化廣泛應(yīng)用于包裝、紙張?zhí)幚怼㈦娏Πl(fā)電等一些具有高溫、粉塵、潮濕及強(qiáng)烈震動(dòng)的特殊環(huán)境。光電編碼器被設(shè)計(jì)用在一些更干凈的自動(dòng)化環(huán)境被證實(shí)是有效和成功的，但更可靠的反饋操作只能通過傳統(tǒng)的、高成本的裝置方案如旋轉(zhuǎn)變壓器或封裝更好的光學(xué)編碼器得以實(shí)現(xiàn)。

磁式傳感器技術(shù)水平的進(jìn)步使得磁式編碼器在強(qiáng)烈撞擊、震動(dòng)以及污染物的環(huán)境下成為更可行的設(shè)備執(zhí)行選擇方案。

光電、旋轉(zhuǎn)變壓器和磁編碼技術(shù)

光電編碼器技術(shù)

光電編碼器是利用光柵感應(yīng)產(chǎn)生信號(hào)。穩(wěn)定的信號(hào)往往取決于清晰、持續(xù)的光束。任何材料的污染都會(huì)阻礙光源并引發(fā)信號(hào)干擾和編碼失效。除此以外， 伺服系統(tǒng)在潮濕的溫度下會(huì)引發(fā)旋轉(zhuǎn)碼盤上的冷凝從而增加了失效的可能性。對(duì)于一個(gè)典型的光電編碼器來講，我們所需的空氣間隙通常較小，這么小的間距需要保證光信號(hào)的完整性和準(zhǔn)確性。從結(jié)果來看，光學(xué)編碼器對(duì)于撞擊和振動(dòng)是很脆弱的，這會(huì)直接導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)光碼盤或傳感器的損壞。傳統(tǒng)的解決方案包括對(duì)光電編碼器進(jìn)行封裝，使其包裝更堅(jiān)固。很多光電編碼器廠家試圖通過研發(fā)產(chǎn)品密封性使其具有更好的抗振動(dòng)、撞擊和溫度的性能。很不幸的是，這些額外的保護(hù)總是導(dǎo)致產(chǎn)品體積更大，成本更高。

旋轉(zhuǎn)變壓器技術(shù)

相對(duì)于光電編碼器來說，旋轉(zhuǎn)變壓器是更穩(wěn)定的選擇。典型的無刷旋變往往由兩個(gè)靜態(tài)線圈構(gòu)成，達(dá)到90度的機(jī)械相差。結(jié)構(gòu)材質(zhì)和信號(hào)產(chǎn)出的方式給旋轉(zhuǎn)變壓器創(chuàng)造穩(wěn)定性。雖然旋轉(zhuǎn)變壓器幾乎免于受工業(yè)環(huán)境的危害，但其控制系統(tǒng)的成本往往比光電和磁式編碼器高很多。他們需要一個(gè)分解器將數(shù)字整流器集成到電路上并放置在較遠(yuǎn)的區(qū)域，這樣需要提供布線來執(zhí)行低級(jí)信號(hào)。布線會(huì)增加安裝的復(fù)雜性，安裝維護(hù)起來也不方便。

磁式編碼器技術(shù)

先進(jìn)的磁式編碼器技術(shù)使得緊湊、低成本的編碼器方案得到應(yīng)用和發(fā)展，比起光電編碼器在惡劣環(huán)境下的脈沖波動(dòng)，磁式編碼器顯得更持久耐用。在鐵姆肯公司，工程師將新的磁式編碼設(shè)計(jì)融合了霍爾效應(yīng)的技術(shù)申請(qǐng)專利，從而在耐久的磁碼盤上獲得更高的精度需求。

比起傳統(tǒng)的光電編碼器，磁式編碼器在持久性、可靠性、緊湊的封裝設(shè)計(jì)上都有很多優(yōu)勢(shì)。尤其是在一些潮濕、高溫和強(qiáng)烈震動(dòng)的嚴(yán)苛環(huán)境下更為適用。融合了霍爾技術(shù)的磁性編碼器在步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)化舞臺(tái)照明系統(tǒng)，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的Schneider MDrive?驅(qū)動(dòng)器都有成功而廣泛的應(yīng)用。這款新一代離軸的磁性傳感器技術(shù)被成功地應(yīng)用在汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、礦車、測(cè)量系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、照明系統(tǒng)以及越野設(shè)備上的傳動(dòng)傳感器。