德國(guó)Hengstler亨士樂(lè)編碼器工作原理
先進(jìn)的技術(shù)和靈活性是Hengstler增量型和值型旋轉(zhuǎn)編碼器zui關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榫幋a器采用光學(xué)ASICS技術(shù)，所以產(chǎn)品內(nèi)部減少了將近200種貼片元件，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品采用的模塊化結(jié)構(gòu)，使得客戶可以從上百萬(wàn)種可選項(xiàng)中隨意選擇符合自己應(yīng)用的產(chǎn)品。先進(jìn)的技術(shù)和靈活性是Hengstler增量型和值型旋轉(zhuǎn)編碼器zui關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榫幋a器采用光學(xué)ASICS技術(shù)，所以產(chǎn)品內(nèi)部減少了將近200種貼片元件，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品采用的模塊化結(jié)構(gòu)，使得客戶可以從上百萬(wàn)種可選項(xiàng)中隨意選擇符合自己應(yīng)用的產(chǎn)品。
 

磁性編碼器主要部分由磁阻傳感器、磁鼓、信號(hào)處理電路組成。將磁鼓刻錄成等間距的小磁極，磁極被磁化后，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生周期分布的空間漏磁場(chǎng)。磁傳感器探頭通過(guò)磁電阻效應(yīng)將變化著的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電阻阻值的變化，在外加電勢(shì)的作用下，變化的電阻值轉(zhuǎn)化成電壓的變化，經(jīng)過(guò)后續(xù)信號(hào)處理電路的處理，模擬的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)編碼器的編碼功能。磁鼓充磁的目的是使磁鼓上的一個(gè)個(gè)小磁極被磁化，這樣在磁鼓隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鼓能產(chǎn)生周期變化的空間漏磁，作用于磁電阻之上，實(shí)現(xiàn)編碼功能。磁鼓磁極的個(gè)數(shù)決定著編碼器的分辨率，磁鼓磁極的均勻性和剩磁強(qiáng)弱是決定編碼器結(jié)構(gòu)和輸出信號(hào)質(zhì)量的重要參數(shù)。

德國(guó)Hengstler亨士樂(lè)編碼器工作原理
磁性編碼器是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型電磁敏感元件，它是隨著光學(xué)編碼器的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。光學(xué)編碼器的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)潮濕氣體和污染敏感，但可靠性差，而磁性編碼器不易受塵埃和結(jié)露影響，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，響應(yīng)速度快（達(dá)500～700kHz），體積比光學(xué)式編碼器小，而成本更低，且易將多個(gè)元件地排列組合，比用光學(xué)元件和半導(dǎo)體磁敏元件更容易構(gòu)成新功能器件和多功能器件。在高速度、高精度、小型化、長(zhǎng)壽命的要求下，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，磁性編碼器以其突出特點(diǎn)而*優(yōu)勢(shì)，成為發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)鍵之一。磁性編碼器原理是通過(guò)磁力形成脈沖列，產(chǎn)生信號(hào)，其特征為將未硫化的橡膠中混合稀土類(lèi)磁性粉末形成磁性橡膠坯子，硫化粘附在加強(qiáng)環(huán)上，形成磁性橡膠環(huán)，在該磁性橡膠環(huán)上以圓周狀交替著磁，產(chǎn)生S極和N極。同時(shí)采用新型的SMR（磁敏電阻）或霍爾效應(yīng)傳感器作為敏感元件，信號(hào)穩(wěn)定、可靠。此外，采用雙層布線工藝，還能使磁性編碼器不僅具有一般編碼器僅有的增量信號(hào)及增量信號(hào)和指數(shù)信號(hào)輸出，還具有信號(hào)輸出功能。所以，盡管目前約占90%的編碼器均為光學(xué)編碼器，但毫無(wú)疑問(wèn)，在未來(lái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，磁性編碼器的用量將逐漸增多。
 

增量編碼器碼盤(pán)是由很多光柵刻線組成的，有兩個(gè)（或4個(gè)，以后討論4個(gè)光眼的）光眼讀取A,B信號(hào)的，刻線的密度決定了這個(gè)增量型編碼器的分辨率，也就是可以分辨讀取的zui小變化角度值。代表增量編碼器的分辨率的參數(shù)是PPR,也就是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。增量編碼器的A/B輸出的波形一般有兩種，一種是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號(hào)，一種是緩慢上升與下降，波形類(lèi)似正弦曲線的Sin/Cos曲線波形信號(hào)輸出，A與B相差1/4T周期90度相位，如果A是類(lèi)正弦Sin曲線，那B就是類(lèi)余弦Cos曲線。對(duì)于方波信號(hào)，A,B兩相相差90度相（1/4T），這樣，在0度相位角，90度，180度，270度相位角,這四個(gè)位置有上升沿和下降沿，這樣,實(shí)際上在1/4T方波周期就可以有角度變化的判斷，這樣1/4的T周期就是zui小測(cè)量步距，通過(guò)電路對(duì)于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR讀取角度的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷，也可以用邏輯來(lái)做，0代表低，1代表高，A/B兩相在一個(gè)周期內(nèi)變化是這種判斷不僅可以4倍頻，還可以判斷旋轉(zhuǎn)方向。
  

增量型編碼器的特點(diǎn)是：非接觸式的，無(wú)摩擦和磨損，體積小，重量輕，機(jī)構(gòu)緊湊，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)力矩小，其具有高精度，大量程測(cè)量，反應(yīng)快，數(shù)字化輸出特點(diǎn)；增量式編碼器非常適合測(cè)速度，可無(wú)限累加測(cè)量。但是存在零點(diǎn)累計(jì)誤差，抗干擾較差，接收設(shè)備的停機(jī)需斷電記憶，開(kāi)機(jī)應(yīng)找零或參考位等問(wèn)題，這些問(wèn)題如選用型編碼器可以解決。分頻的倍數(shù)實(shí)際是有限制的，首先，模數(shù)轉(zhuǎn)換有時(shí)間響應(yīng)問(wèn)題，模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的度是一對(duì)矛盾，不可能無(wú)限細(xì)分，分的過(guò)細(xì)，響應(yīng)與度就有問(wèn)題；其次，原編碼器的刻線精度，輸出的類(lèi)正余弦信號(hào)本身一致性、波形度是有限的，分的過(guò)細(xì)，只會(huì)把原來(lái)碼盤(pán)的誤差暴露得更明顯，而帶來(lái)誤差。細(xì)分做起來(lái)容易，但要做好卻很難，其一方面取決于原始碼盤(pán)的刻線精度與輸出波形度，另一方面取決于細(xì)分電路的響應(yīng)速度與分辨度。例如，德國(guó)的工業(yè)編碼器，推薦的*細(xì)分是20倍，更高的細(xì)分是其推薦的精度更高的角度編碼器，但旋轉(zhuǎn)的速度是很低的。

德國(guó)Hengstler亨士樂(lè)編碼器工作原理
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