什么是電機編碼器？

在工業自動化時代，發明了許多設備來進行快速準確的測量。在各種傳感器中，一些編碼器專為線性或角運動而設計。他們的工作過程包括固定每一個運動或旋轉，并通過數字或模擬信號實時傳輸實際位置。



由于電機屬于旋轉式設備，因此需要一個電機編碼器來進行定位。它將正在旋轉的對象（軸）的旋轉角度轉換為電信號，允許您確定相同的旋轉角度（軸）、旋轉方向和相對于軸的位置。這種傳感器的需求是在尋找新的、更先進的制造和操作眾所周知的伺服電機的方法時產生的。第一種是脈沖磁伺服電機編碼器，用于確定無刷直流電機（電子換向電機）系統中轉子的位置。編碼器在旋轉過程中根據磁鐵的極數產生脈沖。

目前，根據運動類型，我們至少有三種編碼器：光電的、有磁性的、電容的。與編碼器經常溫度傳感器一起使用，因為在機械運動或任何其他運動的地方，會發生摩擦和溫度升高，其值不應超過允許的標準。

按結構劃分的電機編碼器類型，根據結構，所有電機編碼器可分為兩大類：

增量編碼器的結構更簡單。增量編碼器（又稱步進編碼器）由以下組件組成：光源、帶有標簽的圓盤、光電晶體管組件和信號處理電路。步進編碼器盤被細分為精確定位的標記。標記的數量決定了每轉的脈沖數。

絕對編碼器 具有更復雜的結構。其中，LED的紅外線透過碼盤照射到位于碼盤背面的光電晶體管讀出矩陣。在代碼盤角度位置的每一步，其暗部都會阻止光線進入讀取矩陣的某些光電晶體管，這些光電晶體管將光信號轉換為電信號。電信號又由編碼器電子設備轉換為二進制代碼。

電機編碼器類型的第一步也是最重要的一步是電機本身的類型。

它可以是交流電機、伺服電機、直流電機或步進電機。

對于交流電動機，其轉子中產生扭矩所需的電流是通過來自定子繞組的磁場的電磁感應獲得的，通常使用增量編碼器。它們有助于將電機停止在所需位置，從而改變電機驅動設備的角度和位置。

直流電機通過其定子產生磁場。對于他們來說，編碼器主要用于速度控制，為驅動器提供有關電機速度的精確數據。

伺服電機是一種基于具有負反饋控制的電動機的裝置。使用伺服驅動器可以實現其負責的過程的高精度和可重復性。由于這些特性，伺服驅動器廣泛用于解決各種工業問題、機械工程和其他行業。由于其結構，對于伺服電機編碼器，可以使用所有類型，包括模塊化編碼器、絕對編碼器和增量編碼器。選擇基本上取決于所需信號的精度。

步進電機是最精確和最具成本效益的。對于它們的控制，使用增量編碼器。它們為您提供開環系統中的精確數據。此外，編碼器可以根據步距角為您提供有關電機軸定位的信息

為電機系統選擇編碼器時應考慮的因素

在為特定類型的電機選擇編碼器時，需要考慮許多特性。這主要適用于使用編碼器測量的電機類型。伺服電機編碼器

此外，一個重要的特征是編碼器的安裝方式，因為制造商的每個型號都有自己的安裝類型特征。稍后我們將對其進行更詳細的分析。

選擇編碼器時還應該考慮什么？

信號類型。編碼器以傳輸到設備的信號形式提供有關對象定位的信息。較舊但可靠的模擬編碼器為此使用模擬信號。模擬編碼器因其與許多工業控制器的兼容性而廣受歡迎。最常見的信號是 0-10 V 和 4-20 mA。在這種情況下，電壓輸出更容易受到干擾、接線電阻的影響。電流輸出更能抵抗電噪聲，并且在通過長電纜傳輸數據時信號損失較低。同時，它們正被帶有數字信號的工業編碼器成功取代。除了傳輸的準確性，它們還與現代工業接口兼容。

與工業自動化接口的兼容性。在工業系統轉向全自動化的同時，選擇適合與所選接口交互的編碼器非常重要，例如，兼容 ProfiNet 或 ProfiBus。

防護等級是一個同樣重要的參數。特別是如果您在困難的操作條件下使用編碼器，例如由于電機發熱導致的高溫。

制造商。盡管現在許多制造商都提供此類設備，但質量和可靠性是并非所有人都遵守的參數。如果您想要獲得完美運行的設備，以最大的準確性和速度提供數據，最好優先選擇Hengstler目錄中提供的成熟品牌。

編碼器的安裝類型

在其最簡單的形式中，編碼器連接到一個為測量速度的計數器。

然而，更多時候編碼器的工作是與控制器一起進行的。一個例子是電機軸上的旋轉傳感器，它們將任何部件相互組合在一起。使用基于傳入數據的計算，系統監控部件之間的間隙。當達到某個最小值時，零件的注冊停止以免損壞它們。

另一種情況是電機上的編碼器與變頻器的連接，它們用作反饋元件。這里如何連接設備的原理更簡單。旋轉角度傳感器使用接口板連接到它們。這允許精確地保持電機速度和扭矩。

總結

編碼器在結構、工作原理和精度方面是多種多樣的設備。要為電機驅動器選擇合適的編碼器型號，應考慮幾個特性。這些是電機的類型、編碼器本身的類型、安裝類型甚至編碼器的保護級別。歡迎您根據所有這些參數為您的工業自動化系統獲得可靠和精確的測量工具。

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