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磁式编码器技术在恶劣环境下的优势

磁式编码器技术在恶劣环境下的优势

 

随着自动化工业领域的迅速延伸,市场对于性能卓越的伺服系统需求越来越高。工业自动化广泛应用于包装、纸张处理、电力发电等一些具有高温、粉尘、潮湿及强烈震动的特殊环境。光电编码器被设计用在一些更干净的自动化环境被证实是有效和成功的,但更可靠的反馈操作只能通过传统的、高成本的装置方案如旋转变压器或封装更好的光学编码器得以实现。
磁式传感器技术水平的进步使得磁式编码器在强烈撞击、震动以及污染物的环境下成为更可行的设备执行选择方案。


光电、旋转变压器和磁编码技术


光电编码器技术
光电编码器是利用光栅感应产生信号。稳定的信号往往取决于清晰、持续的光束。任何材料的污染都会阻碍光源并引发信号干扰和编码失效。除此以外, 伺服系统在潮湿的温度下会引发旋转码盘上的冷凝从而增加了失效的可能性。对于一个典型的光电编码器来讲,我们所需的空气间隙通常较小,这么小的间距需要保证光信号的完整性和准确性。从结果来看,光学编码器对于撞击和振动是很脆弱的,这会直接导致旋转光码盘或传感器的损坏。传统的解决方案包括对光电编码器进行封装,使其包装更坚固。很多光电编码器厂家试图通过研发产品密封性使其具有更好的抗振动、撞击和温度的性能。很不幸的是,这些额外的保护总是导致产品体积更大,成本更高。


旋转变压器技术
相对于光电编码器来说,旋转变压器是更稳定的选择。典型的无刷旋变往往由两个静态线圈构成,达到90度的机械相差。结构材质和信号产出的方式给旋转变压器创造稳定性。虽然旋转变压器几乎免于受工业环境的危害,但其控制系统的成本往往比光电和磁式编码器高很多。他们需要一个分解器将数字整流器集成到电路上并放置在较远的区域,这样需要提供布线来执行低级信号。布线会增加安装的复杂性,安装维护起来也不方便。

磁式编码器技术
先进的磁式编码器技术使得紧凑、低成本的编码器方案得到应用和发展,比起光电编码器在恶劣环境下的脉冲波动,磁式编码器显得更持久耐用。在铁姆肯公司,工程师将最新的磁式编码设计融合了霍尔效应的技术申请专利,从而在耐久的磁码盘上获得更高的精度需求。
比起传统的光电编码器,磁式编码器在持久性、可靠性、紧凑的封装设计上都有很多优势。尤其是在一些潮湿、高温和强烈震动的严苛环境下更为适用。融合了霍尔技术的磁性编码器在步进电机自动化舞台照明系统,工业自动化系统的Schneider MDrive®驱动器都有成功而广泛的应用。这款新一代离轴的磁性传感器技术被成功地应用在汽车动力转向系统、步进电机驱动、矿车、测量系统、医疗设备、照明系统以及越野设备上的传动传感器。

在选择一款合适的编码器应用技术时,工程师们需要考虑环境、封装、精度和成本需求。在对性能有一定要求的场合,编码器往往受到操作环境的影响无法发挥最佳性能,而磁式编码器技术恰恰能满足客户这样的需求。

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