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轴编码器-光宇拉线编码器拉绳位移传感器拉绳编码器
更新时间:2023-01-10

编码器-光宇拉线编码器拉绳位移传感器拉绳编码器

编码器可能是大多数设计工程师在想到编码器时所想象的。通常情况下,它们看起来就像一个小罐子,从一端伸出一个轴-转动轴,编码器根据角度或角度的变化输出电信号。在大多数轴编码器中,有一个光电传感器和一个光栅,连接到编码器的轴上。当轴旋转时,光栅打断传感器的光路,产生一个电脉冲。

很直截了当,实际上,在很多情况下,如果你在良性条件下测量到适度的准确性,无处不在的轴编码器就会工作得很好。这些设备是紧凑和广泛可用的标准尺寸-最显著的尺寸22或58毫米直径。

然而,如果你需要测量角度<1°精度在艰难或户外环境,这样的编码器可能不是一个设计师的最佳选择。有各种各样的问题。首先,光学传感器不那么健壮,不喜欢极端温度(-20到+70℃是一个典型的工作温度范围);外来物质(如水、油、灰尘甚至是绒毛)或任何冲击或冲击的粗糙处理(它可以打破光栅)。影响光电传感器的冷凝是户外设备典型的失效模式.

一种选择是使用基于传感技术而不是光学的轴编码器。选择包括电容,磁或感应技术。不幸的是,电容传感器在恶劣的环境中和光学设备一样不可靠。磁传感器在恶劣的条件下工作良好,但测量性能有限,而且对直流场敏感。感应编码器-或编码器-是一种较新的现象,但越来越多地被用作替代传统的感应设备,如变压器或RVDT(旋转可变差动变压器)。在诸如重工业、航空航天、国防和医疗等领域,解决器和RVDTs一直是传统的选择,可靠性都很重要。编码器使用与解析器相同的基本物理,因此提供了相似的可靠性和性能水平。

感应轴编码器比它们的光学编码器更紧凑,而且不仅坚固,它们还提供较短的轴向长度。

在轴编码器内,轴在轴承装置中旋转。轴承通常是小的,没有为任何重大负荷而设计的。这意味着编码器所连接的轴必须沿着轴对齐,这样它就不会对抗编码器本身的方位。如果有偏差,很可能编码器的轴承不会持续很长时间。

如果您的安装公差是松散的,一个技巧是使用一个灵活的轴联轴器,以尽量减少不对齐的影响。柔性联轴器工作良好,但通常不推荐,如果你是测量角度的高精度。这是因为主轴的角位移不一定会导致编码器轴的相同的角位移。这导致“失去运动”或迟滞,反过来,测量不准确。

无方位编码器另一个避免轴承对准问题的技巧是使用无轴承编码器。顾名思义,它依赖于主机系统自己的方位,而不是使用自己的轴承的编码器。无轴承编码器通常分为两部分-定子和转子。通常,定子有电气连接(用于电源和数据输出),因此通常是定子固定在主机系统的主底盘上,转子固定在旋转元件上。

和轴编码器一样,传感技术多种多样,光学技术是最常见的。同样,如果操作环境是清洁、稳定和精心安装的,则无轴承光学编码器(通常称为环形编码器)也会出现问题。通常,光学环编码器具有固定读取头和旋转光盘。如果测量精度<1o,则需要仔细考虑光盘相对于读头的安装公差。值得注意的是,对于高精度的环形编码器,实现标题测量性能所需的公差只在数据表的小版面中说明。在某些光学环形编码器中,安装偏心<0.025mm或<0.001“并不少见。

其他方法包括感应环编码器,如果它们处于极端温度(例如-60到105摄氏度)或覆盖在污垢中,它们仍能可靠工作。他们也更宽容安装失调,因为他们的基本物理使用的定子和转子的平面,而不是一个单一的,光学读取头的点测量。这种感应环编码器越来越多地被青睐于更传统的“薄饼”或“板条”解析器,而这些解析器在最近几年变得昂贵且难以获得。

然而,使用无轴承编码器的最大原因是尺寸和形状。如前所述,轴编码器是紧凑的,虽然他们可以在直通轴(或空心轴)设计,他们是罕见和昂贵的,当直通孔需要大于两英寸或50毫米。在这里,无轴承编码器对设计者特别有用。它们的固有形状因素意味着它们非常适合于需要低轴向高度和/或大口径的布置。大口径使电缆、管道或机械元件容易通过编码器的中间。

结语与设备设计的许多方面一样,通常情况下,一种技术并不一定比另一种技术“更好”。轴编码器和无轴承编码器各自适用于不同的设计方法。轴编码器紧凑,易于部署-无轴承编码器,消除了轴承对齐的需要,并适合设计时,需要低轴向高度和大口径。

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