磁编码器的工作性能及其优势分享
磁编码器是近年来随着光学编码器的发展而发展起来的一种新型电磁敏感元件。光学编码器的主要优点是对湿气和污染敏感,但可靠性较差,而磁编码器不易受灰尘和冷凝影响。同时,它的结构简单紧凑,可以高速工作,响应速度快(高达500~700kHz),体积比光学编码器小,成本更低,并且易于精确排列和组合几个元件。与使用光学元件和半导体磁传感器相比,形成新的功能部件和多功能部件更容易。在高速、高精度、小型化和长寿命的要求下,磁编码器以其突出的特点和优势,在激烈的市场竞争中成为开发高科技产品的关键之一。
磁编码器的原理是通过磁力形成脉冲串以产生信号。其性质是在未硫化橡胶中混合稀土磁性粉末以形成磁性橡胶坯料,该磁性橡胶坯料硫化并粘附到增强环(1)上以形成磁性胶圈(2)。磁性橡胶环以圆形交替磁化以产生S极和N极。同时,采用新型SMR(磁敏电阻)或霍尔效应传感器作为传感器元件,信号稳定可靠。此外,使用双层布线技术可以使磁编码器不仅具有增量信号、增量信号和指数信号输出,而且具有绝对信号输出功能。尽管目前约90%的编码器是光学编码器,但毫无疑问,在未来,磁编码器的使用将逐渐增加UVW信号增量编码器:除了上述通用编码器之外,还有一些与其他电输出信号集成的增量编码器。一个例子是与UVW信号集成的增量编码器,它通常应用于交流伺服电机的反馈。这些磁极信号通常出现在交流伺服电机(或无刷电机)中。UVW信号通常是通过模拟磁性元件的功能来设计和生成的,并以偏移120°的三个方波的形式出现。为了更容易启动发动机,起动机需要这些正确的信号来控制发动机。这些UVW脉冲可以在机械轴的旋转中重复多次,因为它们直接取决于连接的电机极数,并用于4极、6极或更多极电机的UVW信号。
编码器应用简介:
1.3D打印机可以使用多个编码器来跟踪打印头的位置。然后可以将来自编码器的信息发送回运动控制系统,从而可以验证打印头是否处于正确位置以打印期望的对象。
2.三角形机器人使用一系列电机来控制手臂的位置。每个电机很可能连接到某种编码器。每个编码器的数据用于了解每个电机上的轴旋转,这会影响末端执行器(机器人的“手”)的位置。
3.自动装配线可以使用旋转编码器来跟踪输送系统的运动。通过将编码器与移动传送带的电机连接,轴旋转和总转数可用于导出物体在传送带上的运动。
因此,如果你想跟踪机械系统的速度、加速度或位置,你可能只需要一个编码器。
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信号输出:
信号输出包括正弦波(电流或电压)、方波(TTL、HTL)、开路集电极/发射极(PNP、NPN)和脉冲输出,其中TTL是长线差分驱动5V电平(对称a、a-B-Z、Z-),HTL是推挽10V电平(或推挽)输出。
信号连接:
编码器的脉冲信号通常连接到计数器、PLC和计算机。连接到PLC和计算机的模块分为低速模块和高速模块。开关频率既低又高。
例如,单相连接器用于单向计数和单向速度测量。
A.B两相连接器用于向前和向后计数、向前和向后方向评估以及速度测量。
A、 B,Z三相连接,用于带参考位置校正的位置测量。
A、 A、B、B、Z连接器由于采用对称负信号连接,电流对电缆产生的电磁场为0,衰减最小,抗扰度最好,可远距离传输。
对于具有对称负信号输出的TTL编码器,信号传输距离可以达到150米。
对于具有对称负信号输出的HTL编码器,信号传输距离可以达到300米。
增量编码器信号连接
1.信号对应形式
对于
增量编码器的连接,首先也是最重要的是了解编码器的输出形式与接收设备之间的对应关系。选择编码器或接收器时,两者的信号形状必须匹配。增量编码器信号输出可分为正弦和余弦输出(sin/cos)和方波输出波形。
(1) 正弦/余弦输出信号(sin/cos)是模拟量变化的信号周期,分为电压输出Vpp和电流输出uApp。通常,这两个输出没有与PLC的接口。它们中的大多数都连接到专用的运动控制卡,可以在内部进行划分,以获得更高的分辨率和动态特性。它还连接到专用分区盒,以在分区后输出方波,确保它是电压输出或电流输出(现在大多数是电压输出)。
(2) 方波输出还包括开路集电极、电压输出、长距离差分驱动和推挽输出。
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