淺談戶外旋轉編碼器的選擇與要求。

基礎施工中的大型設備和室外設備需要自動化和安全控制，大型設備和戶外設備需要使用編碼器。

包括：工程機械、工程機械、港口機械、大型起重設備、礦山機械、造船等大型設備施工；包括節水設備、風力發電和太陽能旋轉跟蹤設備、大型設備、戶外設備等。這些大型戶外系統越來越需要高度的自動化、安全性和可靠性，以及以下自動化和安全控制，例如：



高度控制；扭矩控制（長度加重力）；旋轉和傾斜角度；雙通道、多通道同步控制等都需要使用編碼器。

編碼器在大型設備和戶外的應用環境比工廠中的小型設備復雜得多，編碼器的可靠性要求也重要得多。

大型設備室外設備的特點：

與工廠中的小型和中型設備不同，

大型戶外設備使用的環境要求；

大型戶外設備使用的安全要求；

使用大型戶外設備的最低維護要求；

--編碼器的設計和選擇非常重要，有必要學會分析和比較不同編碼器的工作原理，并根據應用場景和客戶需求選擇編碼器。

應用場景的具體性和編碼器參數要求

由于大型設備廠很難保證恒溫，而且大多在室外使用，中國的面積很大，從黑龍江的寒冷低溫到南海的高溫高濕；沿海地區黃梅季節和海風鹽度；西北地區晝夜極端溫差；在選擇旋轉編碼器時，必須提前考慮這些環境因素。

1.耐高低溫及溫差

從80°C的高溫到-40°C的低溫

100°C的溫差（熱沖擊）

編碼器內部電路的三項預防措施

編碼器腔內的實際溫度與局部指定溫度之間的差異，以及局部部件的高溫。

炎熱夏季天氣的溫度是在有保護和通風的標準氣象箱中測量的氣象溫度。然而，對于暴露在陽光下的戶外設備，實際溫度遠高于氣象溫度。有人曾經描述過，在夏天的某些條件下，暴露在陽光下可以使雞蛋成熟一個下午。

雞蛋蛋白質在一段時間內完全凝固的溫度超過80攝氏度。

如果室外設備在夏季暴露在高溫下而沒有通風，如果不工作，編碼器室內的溫度可能會高于60攝氏度。打開后，局部組件甚至可以達到80攝氏度。

由于白天的高溫，室內的氣體會變熱，晚上冷卻的溫差很大。腔室中的氣體收縮，在編碼器外殼內外壓差的作用下，很容易吸入外部氣體。如果氣體中含有水分，它會積聚在電路板上，如果長時間暴露在戶外而沒有特殊保護，它會損壞小型電子元件或導致電路泄漏和斷路。

因此，戶外安裝中使用的編碼器的工作溫度應高于80攝氏度。高低溫差可以適應100°以上的溫度。編碼器的內部電路必須提前進行三項預防措施的處理。

零下40攝氏度的低溫：在冬季，中國東北和西北的室外溫度可以達到零下30攝氏度以上，低溫工作需要零下40攝氏攝氏度的保修。

低溫會導致機械緊固和堵塞、印刷電路板上的冷凝以及內部和外部電纜材料的質的變化。如果編碼器軸承有軸承潤滑脂，則必須更換為耐低溫潤滑脂。

2.劇烈振動

大型戶外設備的振動是不可避免的，尤其是在機械、港口機械、風力發電和水利設備中。

編碼器的抗振動水平應大于10G，最好是20G或更高；短期抗沖擊性（振動）應大于100G。

其他環境因素包括潮濕的水蒸氣、海風、沙塵暴、含硫化學腐蝕性氣體和鳥糞。

3.編碼器外殼保護的具體要求

首先，外殼防護等級必須達到IP67，無需螺絲封裝。由于螺釘和密封材料與外殼材料的熱膨脹和收縮系數不同，在晝夜溫差下長期戶外使用會產生間隙。

其次，外殼有材料要求。在沿海地區，由于潮濕和海風，最好使用不銹鋼外殼。例如，港口設備和沿海水域保護項目；此外，在采礦、化學和冶金行業，設備上可能有大量灰塵可以清潔，也可能是腐蝕性氣體。因此，最好使用不銹鋼外殼。

4.特殊電氣環境

大型設備和戶外設備都使用大型高性能電機，在啟動過程中，當大電流通過時，這些電機會在外圍產生大的電磁場波動。

與工廠不同，大型戶外設備通常有突然通電或斷電的可能性，這通常會對設備的電源產生短暫的臨時影響。

--電氣干擾比工廠里嚴重得多。

電磁兼容性：電磁兼容性EMC一般必須達到2級或更高級別，并需要EMC認證；

功率等級：一般為寬電源，如10~30Vdc，具有極性短路保護。

電氣保護等級：盡可能具有電源極性保護和信號短路保護。

5.信號傳輸

編碼器信號電纜通常非常長，并且需要超過100米的編碼器信號傳輸距離，

如果信號傳輸達不到100米，即使現場實際距離達不到百米，由于信號衰減和干擾，信號也不穩定；

6.接地要求

設備接地線是否良好的不確定性，通常是好的還是壞的。應注意敏感的接地要求，例如profibus DP的選擇；

端子處的移動、振動、熱膨脹和收縮、灰塵積聚等，接觸不良、噪音和不確定性。

當使用Profibus-DP信號時，需要良好的接地。進口DP編碼器采用分體式兩件式結構，需要打開后DP接線盒進行接線。這種方法在戶外使用時很難保證長期的密封性能，而且內部較小，布線頭很容易吸收峰值效應帶來的干擾。有必要向Canopen編碼器學習，在不打開蓋子的情況下使用無螺絲集成包裝。總線接線位于編碼器外部，不會打開編碼器蓋。

增量脈沖信號中干擾的風險，因為脈沖信號更容易受到干擾。如果需要選擇增量編碼器脈沖信號，則必須選擇更高電壓的HTL信號，并包括反相的a+a-B+B信號。并使用專用編碼器信號電纜。編碼器指定的信號傳輸距離必須大于100米。

7.絕對數字信號需要驗證碼

要使用ssi信號，必須添加CRC驗證碼。大型系統中的電干擾是復雜的，由于SSI信號的時鐘脈沖干擾，可能導致數據跳躍。刪除跳轉數據需要驗證碼。所有其他通信信號都有驗證碼。

編碼器的數字通信信號的傳輸速率不應該太快。通信速率過快意味著衰減過快，無法傳輸很遠。例如，像profinet這樣的工業以太網信號，傳輸速率必須很快，但以太網的信號頻率很高，容易衰減或中斷。在民用以太網中，斷點可以用來繼續，而大型設備中的中斷很容易對設備構成安全風險，只能通過頻繁的警報和關閉來驗證。信號傳輸距離有限。

例如，在技術機器中，Canopen現場總線的抗干擾能力更強，對接地要求不敏感。通常的傳輸速率是250kHz。

易于使用和維護，4-20mA信號

如果精度要求不高，可以選擇4-20mA信號輸出。現場維修技術人員可以用萬用表檢查信號，大大簡化了現場維修要求。

ModbusRTU信號相對流行且經濟，各種PLC都有信號接口和信號測試代碼。然而，傳輸速度較慢，少量使用一兩個編碼器仍然非常方便和經濟。如果一個接口只使用一個編碼器，則可以選擇RS485廣播模式。當地址設置為0時，它被用作連續傳輸的廣播模式，具有快速更新和無外部干擾。由于它是在不考慮先前故障的情況下發送的，因此無需考慮先前的錯誤和中斷的權利。

8、真假絕對值編碼器，在大型設備來不得半點忽悠

確定絕對編碼器是否基于記憶的關鍵根本不在于絕對編碼器是否已經機械地存在于編碼器內。它不受中間過程累積的影響，并更改編碼數據，例如計數器的存在或不存在。電表是記錄過程中的一個過程，可能受到外部因素或停電的影響，大型設備的電氣環境復雜。就像記憶。記憶也是一個過程，在存儲、存儲和提取記憶中的信息時也會受到外部因素的影響。因此，開啟和關閉內存實際上都是受周圍環境復雜性影響的過程中的變化。真正的絕對編碼器沒有計數器，也不需要存儲。它的絕對值編碼長期機械存在，在使用過程中沒有變化，也不受外部因素的影響。

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