智能旋转换向编码器供给输出选项、简略调零、简化BOM和根据PC的见地。
新办法敞开新机遇
一直以来编码器用户都不乐意改动,因为一些宣称可供给杰出功能和牢靠性的立异电机操控技能,有必要具有超卓的纪录和往绩来作为支撑,才能够用于工作场地或工业设备。尽管光学编码器和磁编码器历史悠久,并且根据看似“更详细”的物理概念,可是电容式编码器亦是根据经过全面实验的原理,并且现已经过多年来在现场的成功实践运用中得到证明。这种不同于运动感测的数字式替换办法供给了许多好处,为运用旋转换向编码器的规划人员供给了全新的智能水平。
旋转编码器关于简直一切运动-操控运用来说都很要害,因为无刷直流电动机(BLDC)运用添加,使得旋转编码器的需求进一步扩展,并且供给了操控、精度和功率等方面的许多好处。编码器的使命很简略,原则上便是:向体系操控器指示电机轴的方位,请参阅图1.操控器能够运用这信息精确高效地给电机绕组转向以及确认速度、方向和加快,这些是运动操控回路保持电机功能要求所需求的参数。
图1 旋转编码器供给电机轴方向、方位、速度和加快信息
编码器能够根据各种技能,这些技能供给规范的A和B正交信号数字输出,某些类型还供给索引输出,请参阅图2a.换向编码器(下面将进行更全面的阐明)还供给U、V和W换-相的信道输出,请参阅图2b.
图2a 光学编码器规范A和B正交信号及索引信号
图2b 换向编码器发生的U、V和W波形
编码器技能
最著名的三种编码器办法别离根据光学技能、磁技能或电容技能。简略来说,光学技能选用带槽圆盘,一侧是LED,而光电晶体管在相对的一侧。当圆盘滚动时,光程被阻断,得到的脉冲指示轴的滚动和方向。尽管光学办法成本低且功率高,可是以下两个要素使得光学编码器的牢靠性下降:尘垢、尘埃和油脂等污染物会搅扰光程,及LED的运用寿命有限,一般几年之内其亮度丢失过半,终究被烧坏。
除了运用磁场而非光束之外,磁编码器的结构与光学编码器相似。磁编码器用磁盘替代带槽光轮,磁盘在一组磁阻传感器上滚动,在这些传感器中发生呼应,传递给信号-调理前端电路,用于确认轴的方位。尽管这种编码器的耐用性较高,可是简单遭到电机发生的电磁搅扰影响,精确性不如光学编码器。
第三种办法,即电容式编码办法,具有光学编码器和磁编码器的一切长处,可是却没有它们的缺陷。这种技能运用的原理与老练、低成本并且精细的数字游标卡尺相同。它具有两个柱状或线状型式,一个在固定元件上,另一个在运动元件上,两者一同形成了一个装备为发送器/接收器对的可变电容器,请参阅图3.当编码器滚动时,一体式ASIC对这些线的改变进行计数,并运用内插法寻觅轴的方位和滚动方向,树立规范的正交输出,以及其它编码器供给的换向输出,用于操控无刷直流(BLDC)电机。
这种电容式技能的长处是不会磨损,不受工业环境中常见的尘埃、尘垢和油脂等污染物质的影响,使其本质上比光学编码器更牢靠。电容式编码器还具有其数字操控特征带来的功能优势,包含调理编码器分辨率的才能(脉冲/转数),不需求更换为分辨率更高或更低的编码器。
图3 电容式编码器对收到的与电机轴衔接的转子发送的信号调制脉冲进行计数
最佳挑选
CUI全新AMT31系列是先进电容式编码器的模范,供给A和B正交信号、索引信号以及U、V和W换-相的信号。它在48-4096脉冲/转(PPR)之间具有20个可选递加分辨率,2-20之间共7个电机极-对。AMT31系列还具有确定毂,使装置简单。它从5 V电源轨操作,仅需16 mA供电电流。