如何選擇軸編碼器與無軸承編碼器


軸編碼器通常包含光傳感器和光柵，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵會中斷傳感器的光路，產(chǎn)生電脈沖，從而進(jìn)行角度測量。這種機(jī)制在良性條件下，測量適當(dāng)精度時(shí)，表現(xiàn)良好。然而，在惡劣或室外環(huán)境中，尤其是在要求角度測量精度小于1°的情況下，光學(xué)傳感器可能因不穩(wěn)固、易受極端溫度影響、異物和沖擊等問題而表現(xiàn)不佳。

圖為海德漢RON系列空心軸編碼器照片

軸編碼器的替代技術(shù)

當(dāng)光學(xué)編碼器不滿足需求時(shí)，可以考慮使用基于電容、磁性或電感技術(shù)的軸編碼器。電容式傳感器在惡劣環(huán)境中同樣不可靠，而磁傳感器雖能在惡劣條件下工作，但測量性能受限，且易受直流電場影響。電感式編碼器（incoders）作為較新的選擇，因其堅(jiān)固、緊湊的設(shè)計(jì)，以及與傳統(tǒng)電感器件（如解碼器或RVDT）相似的可靠性和性能，正逐漸受到關(guān)注。

軸編碼器的安裝與對中問題

感應(yīng)式軸編碼器雖然比光學(xué)編碼器更堅(jiān)固，但安裝時(shí)仍需注意對中問題。軸在編碼器內(nèi)的軸承中旋轉(zhuǎn)，這些軸承通常較小，不適合重載。若安裝公差較大，可考慮使用柔性聯(lián)軸器來減少錯(cuò)位效應(yīng)，但需注意這可能會影響角度測量精度。

無軸承編碼器的優(yōu)勢與應(yīng)用

為避免對中問題，可選擇無軸承編碼器。無軸承編碼器通常分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分，分別固定在主機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)架和旋轉(zhuǎn)元件上。這種設(shè)計(jì)使得編碼器依賴主機(jī)系統(tǒng)的軸承，而非編碼器自身的軸承，從而減少了安裝和對中的復(fù)雜性。

無軸承編碼器的傳感技術(shù)

無軸承編碼器常用的傳感技術(shù)包括光學(xué)和感應(yīng)式。光學(xué)環(huán)編碼器在不干凈或不穩(wěn)定的環(huán)境中可能存在問題，需要仔細(xì)考慮安裝公差。而感應(yīng)環(huán)編碼器則能在極端溫度和臟亂環(huán)境中可靠工作，且對不對中的包容性更大。

尺寸與形狀考慮

選擇無軸承編碼器時(shí)，尺寸和形狀往往是重要考慮因素。軸編碼器雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但對于通孔大于50mm的應(yīng)用來說，選擇可能受限。而無軸承編碼器則非常適合低軸向高度或大孔徑的場合，大孔設(shè)計(jì)允許電纜、管道或機(jī)械元件穿過編碼器中間。

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