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從單一設(shè)備到智能感知載體
瀏覽次數(shù):267      發(fā)布于:2023-04-11

編碼器是一種用于將物理運動轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖的設(shè)備。它們作為反饋裝置廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)自動化系統(tǒng)中,例如:機器人、車輛控制、醫(yī)療設(shè)備和其他精密控制應(yīng)用。

工作原理

編碼器包含兩個主要部件:光電傳感器和環(huán)形光柵。當(dāng)物理運動作用于編碼器時,光電傳感器會通過讀取環(huán)形光柵上的信息來測量運動。光電傳感器通常使用光電二極管和光敏電阻器,而環(huán)形光柵則由交替的明暗條紋組成,它們交替反轉(zhuǎn)并折射光線以創(chuàng)建數(shù)字脈沖信號。

編碼器的類型

編碼器可分為兩種類型:絕對編碼器和增量編碼器。

絕對編碼器提供逐個位置的精確位置反饋??赏ㄟ^對位置對應(yīng)的數(shù)字碼進行解碼,得到關(guān)于從位置零到當(dāng)前位置的整個運動過程的信息。

增量編碼器不提供絕對位置信息,但可測量運動的相對位置和速度。它們通常由光電傳感器和一個旋轉(zhuǎn)的定位輪組成,該輪輪廓沿軸的距離被劃分為幾個短距離的條紋,光電傳感器讀取和解碼這些條紋。

應(yīng)用領(lǐng)域

編碼器在眾多工業(yè)應(yīng)用中具有重要作用,例如:

  • 機器人運動控制
  • 印刷機滾筒控制
  • 數(shù)控機床控制
  • 步進電機控制
  • 醫(yī)療設(shè)備定位控制
  • 安裝和維護

    編碼器不僅極其精密,而且通常應(yīng)用于惡劣環(huán)境中,因此正確的安裝和維護對確保其正常操作非常重要:

  • 正確調(diào)整位置:確保編碼器正確安裝并與運動部件對齊。
  • 避免外力干擾:避免在使用過程中撞擊和震動,這可能會導(dǎo)致光柵或傳感器損壞。
  • 保持清潔:防止灰塵和其他物質(zhì)堵塞光柵或傳感器。
  • 維護走向與跳動:確保編碼器輪廓平整,避免任何跳動現(xiàn)象。
  • 密封性:編碼器通常應(yīng)安裝在封閉隔離環(huán)境中,以減少對外部環(huán)境的敏感度。
  • 技術(shù)發(fā)展趨勢

    隨著機器人和自動化技術(shù)的快速發(fā)展,編碼器的重要性顯而易見。未來幾年,增量編碼器和絕對編碼器都將繼續(xù)發(fā)展。未來增量編碼器將更多地應(yīng)用于直接驅(qū)動應(yīng)用,包括貼附磁帶,而絕對編碼器將更多地用于醫(yī)療和其他高精度應(yīng)用。

    節(jié)能環(huán)保

    與其他傳感器比較,編碼器的特點是使用壽命長,不需要維護,因此生產(chǎn)制造的過程不會產(chǎn)生廢物,并可實現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)流程。若將其應(yīng)用到機器人軸控制中,則可實現(xiàn)多自由度的靈活控制,從而大大提高能源利用率,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

    整合度

    現(xiàn)今技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一種將編碼器整合至驅(qū)動電機內(nèi)部的程度。編碼器和驅(qū)動器之間的配合更加無縫對接,將大大提高性能,并降低成本。

    高靈敏度

    目前一些廠商可以將編碼器的靈敏度提升至預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之上,可用于超精度加工等需要極高精度控制的領(lǐng)域。

    小巧化

    隨著技術(shù)更新,編碼器已經(jīng)不存在體積大、重量重的的問題,并逐漸被小巧化的設(shè)計所取代。使之可能更好的與機械件的緊密結(jié)合,從而得到優(yōu)秀的性能表現(xiàn)。

    價格下降

    由于技術(shù)不斷發(fā)展成熟,編碼器的制造成本降低,這就使其價錢也下降。它們已經(jīng)成為許多工業(yè)控制應(yīng)用的普遍配備,這種趨勢未來還將持續(xù)下去。

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