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磁性编码器使用与光学编码器相同的工作原理来确定位置

发布时间:2021-12-08 18:18:00点击量:

  编码器的核心是它提供信息的方式——这就是编码器引擎。编码器引擎获取位置和速度信息,然后提供发送到应用程序的信号。发动机类型通过确定控制信息的方法进行分类。有两大类:


  1.光编码器引擎,屏蔽和相控阵

  2.磁性编码器引擎

磁性编码器使用与光学编码器相同的工作原理来确定位置(图1)

  磁编码器和光学编码器收集信息的方式不同,导致不同操作环境下的性能差异。了解光学和磁性编码器的工作原理有助于确定哪种编码器最适合您的应用。

磁性编码器使用与光学编码器相同的工作原理来确定位置(图2)

  一、什么是磁性编码器?磁性编码器由什么结构组成?


  磁性编码器是一种旋转编码器,它使用传感器来识别来自旋转磁化轮或环的磁场变化。磁编码器有3个主要组件:


  1.感应电路

  2.一个旋转的轮子或环

  3.围绕轮或环圆周的一系列磁极


  当轮子或环旋转经过磁传感器时,磁极会根据磁场强度在传感器中产生可预测的响应。磁响应通过信号调节电路馈送,并作为数字信号输出到控制设备。车轮磁极上磁化极对的数量、传感器的数量和电路类型共同决定了磁编码器的分辨率。使用磁性作为产生信号的元素的关键是它不受非常苛刻的环境的影响——包括灰尘、湿气、极端温度和冲击。


  二、磁性旋转编码器如何工作?磁性旋转编码器的工作原理是什么?


  一个光学编码器使用光(光学)来识别编码器的独特位置。磁性编码器使用与光学编码器相同的原理来确定位置,但它使用磁场而不是光来确定位置。有3种主要类型的磁编码器:


  (1)磁性齿轮齿传感器或拾音器


  磁编码器的最简单形式是可变磁阻旋转传感器或磁拾波器,它由磁传感器和带齿的铁磁齿轮组成。当齿移动经过传感器时,变化的磁场会产生电压脉冲,该电压脉冲可以转换为速度。虽然这种类型的磁性旋转编码器简单且经济实惠,但输出分辨率受到齿轮齿数的机械限制,将典型分辨率限制为每转120或240个脉冲(PPR)。


  (2)磁阻编码器


  磁阻传感器由一系列图案化薄膜电阻器组成,这些电阻器沿着具有交替磁畴的轮或环固定。当车轮旋转时,域经过传感器阵列,输出电阻发生变化,从而产生正弦信号。与可变磁阻磁性编码器相比,磁阻编码器可以实现更高的分辨率。然而,磁阻传感器是分立传感器,通常更大且难以集成,从而增加了成本和复杂性。

磁性编码器使用与光学编码器相同的工作原理来确定位置(图3)

  (3)霍尔效应磁性编码器


  霍尔效应传感器由一层连接到电源的半导体材料组成。当轮子或环上的磁畴经过霍尔效应传感器时,相互作用会产生电压尖峰。磁扰动的幅度和频率可用于确定速度和位移。霍尔效应磁编码器将传感器和处理器集成到同一芯片中,因此比磁阻编码器更紧凑。它们提供更高的分辨率,可以制造成一个阵列,以在多个探测器之间传播数据捕获,平均误差并提高灵敏度。


  三、磁性编码器的用途是什么?磁性编码器的应用领域


  磁性编码器旨在在最苛刻和最恶劣的应用环境中输出可靠的数字反馈。与光编码盘可能被灰尘或湿气污染的光学编码器不同,磁性编码器使用磁场的变化作为检测方法,使其在受污染的环境中更加可靠。


  磁性编码器在需要广泛的温度规格、高抗冲击和抗振性、坚固的密封和污染物保护的应用中表现出色,同时提供输出信号的可靠性和停机时间减少。磁性编码器的流行应用包括钢铁、纸浆、造纸和木材厂中的位置和速度反馈。

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