Hengstler(亨士樂)編碼器在伺服電機方面的應用

伺服編碼器是工業機器人技術核心伺服電機的必配，對于伺服電機性能乃至機器人性能的作用極為關鍵。不僅僅是工業機器人，伺服電機在自動化應用已越來越廣泛。隨著工業機器人大熱，而其中的Hengstler編碼器也成為自動化行業關注的焦點之一。


伺服電機編碼器是安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機轉角及轉速的一種傳感器，從物理介質的不同來分，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，另外旋轉變壓器也算一種特殊的伺服編碼器，市場上使用的基本上是光電編碼器，不過磁電編碼器作為后起之秀，有可靠，價格便宜，抗污染等特點，有趕超光電編碼器的趨勢。


伺服電機與變頻電機根本的不同是必須配有編碼器反饋，Hengstler編碼器在每一個時刻的位置環、速度環和電流環的三閉環控制。如下圖：


伺服反饋編碼器對伺服電機的重要特性具有決定性的影響：
1、 定位精度
2、速度穩定性
3、帶寬，它決定驅動指令的響應時間和抗干擾性能
4、伺服剛性
5、電機尺寸
6、功率損耗
7、噪音與發熱
8、安全性

Hengstler編碼器與伺服電機配合使用的工作原理
伺服系統(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移。
因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。

Hengstler編碼器輸出信號
1、OC輸出：就是平常說的三極管輸出，連接需要考慮輸入阻抗和電路回路問題.
2、電壓輸出：其實也是OC輸出一種格式，不過內置了有源電路.
3、推挽輸出：接口連接方便，不用考慮NPN和PNP問題.
4、差動輸出：抗干擾好，傳輸距離遠，大部分伺服編碼器采用這種輸出.

Hengstler編碼器維修更換
對位麻煩是伺服編碼器維修和更換的技術難點，由于一般伺服電機廠家為了技術保密和防止競爭對手仿制它們的產品，都不公開伺服編碼器的磁極原點對位原理，而且每家公司的伺服編碼器對位原理都不一樣，這樣給伺服編碼器的維修帶來麻煩，一般采用跟一臺好的編碼器比較的方法進行破解，這樣對一般維修公司是一種大的挑戰，維修過程不再是傳統的萬用表能夠解決問題了，需要采用數據域的維修理念來進行。另外修理過程中不要輕易拆開編碼器的碼盤和電路，不然可能好的東西都被搞壞了。

Hengstler編碼器的安裝
安裝時不要給軸施加直接的沖擊。
伺服電機編碼器軸與機器的連接，應使用柔性連接器。在軸上裝連接器時，不要硬壓入。即使使用連接器，因安裝不良，也有可能給軸加上比允許負荷還大的負荷，或造成撥芯現象，要特別注意。
軸承壽命與使用條件有關，受軸承荷重的影響特別大。如軸承負荷比規定荷重小，可大大延長軸承壽命。
不要將編碼器進行拆解，這樣做將有損防油和防滴性能。防滴型產品不宜長期浸在水、表面有水、油時應擦拭干凈。

Hengstler編碼器振動
加在編碼器上的振動，往往會成為誤脈沖發生的原因。因此，應對設置場所、安裝場所加以注意。每轉發生的脈沖數越多，旋轉槽圓盤的槽孔間隔越窄，越易受到振動的影響。在低速旋轉或停止時，加在軸或本體上的振動使旋轉槽圓盤抖動，可能會發生誤脈沖。

Hengstler編碼器選型注意
1、伺服電機的外形尺寸：38MM,58MM,66MM,80MM.100MM.
2、伺服電機編碼器分為：單圈，多圈。
3、伺服電機編碼器按原理分為：磁絕對值編碼器，光電絕對值編碼器
4、伺服電機編碼器出線方式分為：側出線，后出線
5、伺服電機編碼器軸分為：6MM,8MM,10MM,12MM,14MM,25MM.
6、伺服電機編碼器分為：軸，盲孔，通孔。
7、伺服電機編碼器防護分為：IP54-68.
8、安裝方式分為：夾緊法蘭、同步法蘭、夾緊帶同步法蘭、盲孔（彈簧片，抱緊）、通孔（彈簧片，鍵銷）
9、絕對值編碼器精度分為：單圈精度和多圈精度，加起來是總精度，也就是通常的多少位（常規24位，25位，30位，32位。。。。）。
10、絕對值編碼器通訊協議波特率：4800~115200 bit/s，默認為9600 bit/s。刷新周期約1.5ms
11、編碼器輸出可選：SSI、4-20MA、profibus-dp、DEVicenet、并行、二進制碼、、BiSS、ISI、CANopen、Endat及Hiperface等

在競爭激烈的伺服電機行業，OEM客戶需要有成本優勢的數字反饋系統為伺服系統提供高效率，結構緊湊的編碼器。亨士樂工業標準化伺服電機編碼器和Harowe旋轉變壓器具有性能可靠，結構緊湊的特點，可為高性能的伺服系統提供極為精確的速度位置反饋信號。