高精度編碼器的好苗子之重載編碼器

港口起重機每天裝卸數千噸貨物；礦業公司使用延伸數千英尺的輸送機系統運輸重達數千噸的礦石；電梯每天運載數千名乘客；汽車制造商使用自動化生產線將汽車運輸到各個裝配階段；千噸級升降橋可同時承載多列列車，每天多次起降，讓船只通過。有無數這樣的場景，為重載旋轉編碼器的應用描繪了一幅美好的畫面——重載旋轉編碼器始終在惡劣的工作條件下長時間可靠地執行繁重的任務。

自20世紀50年代霍伯納柏林為最高需求開發編碼器以來，“重載”一詞一直與之相關。從那時起，霍伯納柏林（今天是傳感器專家堡盟 Group的一部分）不斷改進其產品，并一直被視為重載編碼器領域的專家。但是，當我們談論重載編碼器時，我們實際上在談論什么呢？畢竟，這個詞既不受法律保護，也沒有規范來規范它。“重載”的意思就是“耐用”。這可能就是為什么一些人認為重載編碼器只是厚壁和防銹。事實上，這個詞的含義遠不止這些。

什么樣的編碼器被稱為“重載編碼器”？

對于堡盟來說，重載技術提供了全面的性能保證。首先，這意味著編碼器不會讓用戶失望，即使在最惡劣的條件下。其次，這些“重量級”玩家不會因為“輕量級”旋轉編碼器而失去準確性，即使在長時間使用的情況下也是如此。由于以下四個特性，堡盟的重載旋轉編碼器滿足上述要求：

高精度：為了讓用戶能夠精確控制驅動器和電機，旋轉編碼器必須提供可靠的信號。系統控制使用這些信號來監控驅動器的速度或報告機械部件的位置。只有通過這些信號，控制器才能接收速度信息，并且可以在驅動器超過或低于設定速度范圍時及時進行干預。由于機械和設備通常相當大（例如碼頭起重機、斗輪挖掘機、軋鋼機、垃圾粉碎機等），人們可能會錯誤地認為此類設備不需要太高的精度。然而，事實并非如此。尤其是在用很大的力搬運重物時（例如，在裝載和卸載重達噸的集裝箱時），即使是很小的測量誤差也會產生許多嚴重的后果。


堡盟 HMG10/PMG10系列絕對重載編碼器的革命性設計結合了兩側久經考驗的軸承設計、高精度磁感應技術和專利微型自生機構。堡盟的重載編碼器繼承了原霍伯納柏林經驗證的重載技術，并采用了根據最新EMC技術優化的抗干擾設計。


由于其復雜的密封設計，堡盟的重載旋轉編碼器在較寬的溫度范圍（高達+95°C）內達到IP66和IP67防護等級。迷宮密封和軸封的先進組合可長期保護堡盟的重載編碼器免受固體、水分和粘性污染物的影響。

堅固性：重載編碼器必須足夠堅固，能夠承受嚴重的沖擊、振動和編碼器軸上的外力多年。最后，更換旋轉編碼器的成本非常高，這并不是因為旋轉編碼器本身很貴，而是因為旋轉編碼器安裝的地方很難進入，整個工廠都必須關閉進行更換。重載旋轉編碼器具有以下特點：兩端有足夠間隙的大型軸承，以補償徑向和軸向負載，堅固的厚壁外殼，抗沖擊和振動，永久保護內部組件。

密封性：重載編碼器通常安裝在多塵、潮濕或骯臟的環境中，因此編碼器外殼必須密封良好，尤其是在軸和電氣接口等關鍵點。此外，由于編碼器可能接觸化學品或海水，因此必須使用合適的外殼材料和涂層，以實現優異的耐腐蝕性。

電氣穩定性：重載編碼器必須不受電磁干擾。磁場通常由附近的非屏蔽電纜產生，在許多應用中很常見。如果沒有適當的屏蔽措施，旋轉編碼器中的電子設備可能會損壞或提供不正確的測量信號。此外，軸承內部的電位差會產生波紋電流，從而點燃軸承潤滑油并導致軸承損壞。由于這些原因，重載編碼器內的電子設備必須與工作環境進行電氣隔離。

絕對或增量編碼器：超出標準

如上所述重載旋轉編碼器的應用非常廣泛。這就是為什么何盟的重載產品組合非常廣泛，包括各種類型的增量或絕對編碼器。HOG10/POG10系列是增量重載編碼器中的基準。重載編碼器HOG10具有堡盟產品的其他獨特特性，可以大大提高安裝精度，如下兩種情況所示：

高性能旋轉編碼器通常安裝在周圍有灰塵、濕氣和化學品的惡劣工作環境中，這些環境需要強有力的保護密封。然而，每個密封件都是不同的：HOG10提供了多種密封設計，可在各種操作條件下（包括油性、潮濕或多塵環境、海洋和熱帶氣候、水泥廠或其他惡劣環境）為旋轉編碼器提供最佳保護。例如，密封件非常可靠，能夠承受各種尺寸固體顆粒的沖擊，并具有優異的長期耐磨性。此外，密封件不會產生摩擦，有效防止功率損失。這種密封設計是最有效的，在高速下消耗更少的能量。

由于重載編碼器通常安裝在大型設備中，其信號傳輸距離通常不小于100米。因此，何盟非常重視旋轉編碼器的信號質量，并使用防短路功率晶體管來獲得高輸出功率。其中，部分產品的信號傳輸距離甚至可以達到550米。如果需要更長的傳輸距離，還可以使用光纖電纜實現長達1.5公里的無噪聲信號傳輸。

堡盟的絕對重載編碼器（如HMG10/PMG10）也具有超出標準編碼器的特殊功能，例如通過Profinet接口輸出精確的位置信號。除了絕對位置信息外，通常還需要增量信號來輸出速度反饋，這就是絕對值重載編碼器通過串行數字接口（如SSI）或現場總線（如HTL或TTL）輸出增量位置信號的原因。一些型號甚至可以集成超速開關，通過開關輸出提供極限速度信息。


堡盟公司的穩健編碼器由于其兩側的穩健方位而在同類產品中獨占鰲頭。這種設計具有無與倫比的徑向和軸向負載能力，確保了極高的機械負載能力和超長的使用壽命。

針對各種應用的靈活解決方案

編碼器支持多種安裝選項，無論是空心軸設計（通孔或盲孔）、錐形孔設計還是帶可選歐法蘭B10的實心軸設計，都沒有問題。如果需要，重載編碼器、速度開關和測速電機可以組合成一個堅固的單元，這不僅節省了安裝空間，而且可以在同一驅動軸上同時測量不同的輸出信號。堡盟的HOG16/22/28大型旋轉編碼器可用于在極端惡劣的工作條件下（如煤塵、腐蝕性空氣或鋼鐵廠的高溫）監測驅動軸的極限速度。

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