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技術文章

電容式編碼器8 3651 23244311的優(yōu)點

點擊次數(shù):745 發(fā)布時間:2022-11-2

   電容式編碼器的優(yōu)點•電容式編碼器的工作原理與數(shù)字游標卡尺相同,因此它所提供的解決方案克服了光學和磁性編碼器的許多缺點。此外,相比光學編碼器使用的玻璃碼盤,它更不容易受到振動和高/低溫度的影響。如前所述,因為電容式編碼器不存在LED燒壞的情況,所以使用壽命往往比光學編碼器長。因此,電容式編碼器的封裝尺寸更小,在整個分辨率范圍內(nèi)電流消耗更小,只有6至18mA,這就使它更適合電池供電應用。•鑒于電容式技術的穩(wěn)健性、精度和分辨率均比磁性編碼器高,因而后者所面臨的電磁干擾和電氣噪聲對它的影響并不大。此外,在靈活性和可編程性方面,電容式編碼器的數(shù)字特性也能帶來關鍵優(yōu)勢。因為光學或磁性編碼器的分辨率是由編碼器碼盤決定,所以需要其他分辨率時,每次都要使用新的編碼器,以致于設計和制造過程的時間和成本均會有所增加。•然而,電容式編碼器具有一系列可編程的分辨率,為設計人員免去了每次需要新的分辨率時就要更換編碼器的麻煩,這不僅減少了庫存,而且簡化了PID控制回路的微調(diào)和系統(tǒng)優(yōu)化。涉及BLDC電機換向時,電容式編碼器允許數(shù)字對準和索引脈沖設置,而這項任務對于光學編碼器而言可能既反復、又耗時。內(nèi)置的診斷功能使設計人員可以進一步訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù),用以優(yōu)化系統(tǒng)或現(xiàn)場排除故障。

磁性編碼器

  磁性編碼器的結(jié)構與光學編碼器類似,但它利用的是磁場,而非光束。磁性編碼器使用磁性碼盤替代帶槽光電碼盤,磁性碼盤上帶有間隔排列的磁極,并在一列霍爾效應傳感器或磁阻傳感器上旋轉(zhuǎn)。碼盤的任何轉(zhuǎn)動都會使這些傳感器產(chǎn)生響應,而產(chǎn)生的信號將傳輸至信號調(diào)理前端電路以確定軸的位置。相較于光學編碼器,磁性編碼器的優(yōu)勢在于更耐用、抗振和抗沖擊。而且,在遇到灰塵、污垢和油漬等污染物的情況下,光學編碼器的性能會大打折扣,磁性編碼器卻不受影響,因此非常適合惡劣環(huán)境應用。不過,電機(尤其是步進電機)產(chǎn)生的電磁干擾會對磁性編碼器造成極大的影響,并且溫度變化也會使其產(chǎn)生位置漂移。此外,磁性編碼器的分辨率和精度相對較低,在這方面遠不及光學和電容式編碼器。

  3 電容式編碼器

  電容式編碼器主要由三部分組成:轉(zhuǎn)子、固定發(fā)射器和固定接收器。電容感應使用條狀或線狀紋路,一極位于固定元件上,另一極位于活動元件上,以構成可變電容器,并配置成一對接收器/發(fā)射器。轉(zhuǎn)子上蝕刻了正弦波紋路,隨著電機軸的轉(zhuǎn)動,這種紋路可產(chǎn)生特殊但可預測的信號。隨后,該信號經(jīng)由編碼器的板載ASIC轉(zhuǎn)換,以計算軸的位置和旋轉(zhuǎn)方向。


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