磁編碼器的工作性能及其優勢分享

磁編碼器是近年來隨著光學編碼器的發展而發展起來的一種新型電磁敏感元件。光學編碼器的主要優點是對濕氣和污染敏感，但可靠性較差，而磁編碼器不易受灰塵和冷凝影響。同時，它的結構簡單緊湊，可以高速工作，響應速度快（高達500~700kHz），體積比光學編碼器小，成本更低，并且易于精確排列和組合幾個元件。與使用光學元件和半導體磁傳感器相比，形成新的功能部件和多功能部件更容易。在高速、高精度、小型化和長壽命的要求下，磁編碼器以其突出的特點和優勢，在激烈的市場競爭中成為開發高科技產品的關鍵之一。



磁編碼器的原理是通過磁力形成脈沖串以產生信號。其性質是在未硫化橡膠中混合稀土磁性粉末以形成磁性橡膠坯料，該磁性橡膠坯料硫化并粘附到增強環（1）上以形成磁性膠圈（2）。磁性橡膠環以圓形交替磁化以產生S極和N極。同時，采用新型SMR（磁敏電阻）或霍爾效應傳感器作為傳感器元件，信號穩定可靠。此外，使用雙層布線技術可以使磁編碼器不僅具有增量信號、增量信號和指數信號輸出，而且具有絕對信號輸出功能。盡管目前約90%的編碼器是光學編碼器，但毫無疑問，在未來，磁編碼器的使用將逐漸增加UVW信號增量編碼器：除了上述通用編碼器之外，還有一些與其他電輸出信號集成的增量編碼器。一個例子是與UVW信號集成的增量編碼器，它通常應用于交流伺服電機的反饋。這些磁極信號通常出現在交流伺服電機（或無刷電機）中。UVW信號通常是通過模擬磁性元件的功能來設計和生成的，并以偏移120°的三個方波的形式出現。為了更容易啟動發動機，起動機需要這些正確的信號來控制發動機。這些UVW脈沖可以在機械軸的旋轉中重復多次，因為它們直接取決于連接的電機極數，并用于4極、6極或更多極電機的UVW信號。

編碼器應用簡介：

1.3D打印機可以使用多個編碼器來跟蹤打印頭的位置。然后可以將來自編碼器的信息發送回運動控制系統，從而可以驗證打印頭是否處于正確位置以打印期望的對象。

2.三角形機器人使用一系列電機來控制手臂的位置。每個電機很可能連接到某種編碼器。每個編碼器的數據用于了解每個電機上的軸旋轉，這會影響末端執行器（機器人的“手”）的位置。

3.自動裝配線可以使用旋轉編碼器來跟蹤輸送系統的運動。通過將編碼器與移動傳送帶的電機連接，軸旋轉和總轉數可用于導出物體在傳送帶上的運動。

因此，如果你想跟蹤機械系統的速度、加速度或位置，你可能只需要一個編碼器。

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信號輸出：

信號輸出包括正弦波（電流或電壓）、方波（TTL、HTL）、開路集電極/發射極（PNP、NPN）和脈沖輸出，其中TTL是長線差分驅動5V電平（對稱a、a-B-Z、Z-），HTL是推挽10V電平（或推挽）輸出。

信號連接：

編碼器的脈沖信號通常連接到計數器、PLC和計算機。連接到PLC和計算機的模塊分為低速模塊和高速模塊。開關頻率既低又高。

例如，單相連接器用于單向計數和單向速度測量。

A.B兩相連接器用于向前和向后計數、向前和向后方向評估以及速度測量。

A、 B，Z三相連接，用于帶參考位置校正的位置測量。

A、 A、B、B、Z連接器由于采用對稱負信號連接，電流對電纜產生的電磁場為0，衰減最小，抗擾度最好，可遠距離傳輸。

對于具有對稱負信號輸出的TTL編碼器，信號傳輸距離可以達到150米。

對于具有對稱負信號輸出的HTL編碼器，信號傳輸距離可以達到300米。

增量編碼器信號連接

1.信號對應形式

對于增量編碼器的連接，首先也是最重要的是了解編碼器的輸出形式與接收設備之間的對應關系。選擇編碼器或接收器時，兩者的信號形狀必須匹配。增量編碼器信號輸出可分為正弦和余弦輸出（sin/cos）和方波輸出波形。

（1） 正弦/余弦輸出信號（sin/cos）是模擬量變化的信號周期，分為電壓輸出Vpp和電流輸出uApp。通常，這兩個輸出沒有與PLC的接口。它們中的大多數都連接到專用的運動控制卡，可以在內部進行劃分，以獲得更高的分辨率和動態特性。它還連接到專用分區盒，以在分區后輸出方波，確保它是電壓輸出或電流輸出（現在大多數是電壓輸出）。

（2） 方波輸出還包括開路集電極、電壓輸出、長距離差分驅動和推挽輸出。

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