如何選擇軸編碼器與無軸承編碼器


軸編碼器通常包含光傳感器和光柵，當軸旋轉時，光柵會中斷傳感器的光路，產生電脈沖，從而進行角度測量。這種機制在良性條件下，測量適當精度時，表現良好。然而，在惡劣或室外環境中，尤其是在要求角度測量精度小于1°的情況下，光學傳感器可能因不穩固、易受極端溫度影響、異物和沖擊等問題而表現不佳。

圖為海德漢RON系列空心軸編碼器照片

軸編碼器的替代技術

當光學編碼器不滿足需求時，可以考慮使用基于電容、磁性或電感技術的軸編碼器。電容式傳感器在惡劣環境中同樣不可靠，而磁傳感器雖能在惡劣條件下工作，但測量性能受限，且易受直流電場影響。電感式編碼器（incoders）作為較新的選擇，因其堅固、緊湊的設計，以及與傳統電感器件（如解碼器或RVDT）相似的可靠性和性能，正逐漸受到關注。

軸編碼器的安裝與對中問題

感應式軸編碼器雖然比光學編碼器更堅固，但安裝時仍需注意對中問題。軸在編碼器內的軸承中旋轉，這些軸承通常較小，不適合重載。若安裝公差較大，可考慮使用柔性聯軸器來減少錯位效應，但需注意這可能會影響角度測量精度。

無軸承編碼器的優勢與應用

為避免對中問題，可選擇無軸承編碼器。無軸承編碼器通常分為定子和轉子兩部分，分別固定在主機系統的主機架和旋轉元件上。這種設計使得編碼器依賴主機系統的軸承，而非編碼器自身的軸承，從而減少了安裝和對中的復雜性。

無軸承編碼器的傳感技術

無軸承編碼器常用的傳感技術包括光學和感應式。光學環編碼器在不干凈或不穩定的環境中可能存在問題，需要仔細考慮安裝公差。而感應環編碼器則能在極端溫度和臟亂環境中可靠工作，且對不對中的包容性更大。

尺寸與形狀考慮

選擇無軸承編碼器時，尺寸和形狀往往是重要考慮因素。軸編碼器雖然結構緊湊，但對于通孔大于50mm的應用來說，選擇可能受限。而無軸承編碼器則非常適合低軸向高度或大孔徑的場合，大孔設計允許電纜、管道或機械元件穿過編碼器中間。

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