磁性編碼器原理

編碼器,無論是旋轉編碼器還是線性編碼器,絕對編碼器或增量編碼器,通常都使用光學或磁性兩種測量原理之一。過去,光學編碼器是高分辨率應用的主要選擇,而磁編碼器技術的改進現在使它們可以實現低至1微米的分辨率,從而在許多應用中與光學技術競爭。磁性技術在許多方面還比光學技術更耐用,這使磁性編碼器成為工業環境中的流行選擇。

磁性旋轉編碼器

磁性旋轉編碼器依賴於三個主要組件:磁盤,傳感器和調節電路。磁盤已磁化,其圓周上有許多磁極。傳感器檢測磁盤旋轉時磁場的變化,並將此信息轉換為正弦波。傳感器可以是感應電壓變化的霍爾效應器件,也可以是感應磁場變化的磁阻器件。調節電路對信號進行倍增,分頻或內插以產生所需的輸出。

磁性旋轉編碼器的分辨率取決於磁盤周圍的磁極數和傳感器的數量。增量編碼器(無論是磁性編碼器還是光學編碼器)都使用正交輸出,並且可以使用X1,X2或X4編碼來進一步提高分辨率。增量編碼器和絕對編碼器之間的主要區別在於,無論採用何種傳感技術,絕對版本都為每個測量位置分配了唯一的二進制代碼或字。即使斷電,這也使他們能夠跟蹤編碼器的確切位置。


磁性編碼器原理

旋轉式磁編碼器 圖片來源:www.ekeic.com

線性磁編碼器

線性磁性編碼器的操作類似於它們的旋轉編碼器,不同之處在於它們使用線性刻度尺(也稱為帶,因為它們通常具有背膠)和讀取頭。讀取頭可以採用霍爾效應或磁阻傳感器,並在刻度尺上檢測由磁碼產生的信號以提供位置信息。對於絕對線性磁編碼器,標尺上的每個位置代表一個唯一的二進制字,指示讀取頭的精確線性位置。對於增量版本,在秤上包括一個或多個參考標記,以在斷電後進行歸位。線性磁尺可以提供很長的長度,一些製造商提供的最長可達100米。


磁性編碼器原理


線性磁性編碼器 圖片來源:www.ekeic.com

磁性編碼器的最大優勢可能是其堅固性。與光學編碼器不同,磁性版本對灰塵,汙垢,液體和油脂等汙染物以及震動和振動不敏感。與光學編碼器類似,磁性編碼器確實需要在磁盤和傳感器之間留有氣隙。但是,磁性編碼器中的氣隙不需要像光學編碼器那樣清潔和透明。只要在磁盤和傳感器之間不存在任何含鐵材料,就會檢測到電磁脈衝。磁編碼器正確運行的兩個重要規範是傳感器相對於磁盤(或磁帶)的徑向位置以及傳感器與磁體之間的間隙距離。


原文鏈接 https://www.motioncontroltips.com/faq-how-do-magnetic-encoders-work/

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