Hengstler編碼器的類型和機(jī)制大全

那些想要研究編碼器的人，那些不與編碼器打交道但想知道編碼器工作是什么的人，快來了解一下吧。
Hengstler編碼器通過編碼器元件將物體的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)為物理變化量，并最終將旋轉(zhuǎn)/角度信息作為電信號(hào)傳輸?shù)酵獠俊?br /> 亨士樂編碼器分為機(jī)械式、光學(xué)式、磁式和電磁感應(yīng)式四種。
高精度旋轉(zhuǎn)電機(jī)所需的信息有四種：旋轉(zhuǎn)量、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)位置。

Hengstler編碼器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)和角度的機(jī)制是什么？

我們提到編碼器是一種檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度、線性位移和速度的編碼器。編碼器是檢測(cè)自然現(xiàn)象變化的元件或電子元件。例如，光學(xué)編碼器檢測(cè)光的開/關(guān)，磁編碼器檢測(cè)磁場(chǎng)分布。
亨士樂編碼器具有以下作用。通過將檢測(cè)到的物理量變化作為電信號(hào)輸出，可以將信息傳輸?shù)酵獠?。如圖1所示，編碼器對(duì)編碼器元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，最終將旋轉(zhuǎn)/角度信息以數(shù)字或模擬電信號(hào)的形式發(fā)送到外部。

Hengstler編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)什么物理量發(fā)生變化？

被測(cè)量的物理量的不同意味著編碼器檢測(cè)方法的不同，因此它是決定編碼器優(yōu)劣的必備部件。
亨士樂編碼器根據(jù)檢測(cè)方法分為以下四種類型。
機(jī)械式（接觸式）
該方法利用電阻值與旋轉(zhuǎn)角度成比例變化的可變電阻器來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置。這種機(jī)械編碼器一般稱為電位器。
當(dāng)滑塊在電阻上移動(dòng)時(shí)，電位器的阻值與滑塊移動(dòng)距離成正比變化。
光學(xué)型
這是一種使用光編碼器來檢測(cè)光是否通過安裝在電機(jī)軸上的稱為碼盤的旋轉(zhuǎn)盤的徑向狹縫的方法。
光脈沖信號(hào)通過狹縫時(shí)發(fā)生變化，通過計(jì)數(shù)脈沖數(shù)即可檢測(cè)出電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)量。我們將在第四部分解釋其工作原理和特點(diǎn)。
磁吸式
該方法使用磁編碼器來測(cè)量由連接到電機(jī)軸的永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布的變化。

當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，永磁體的磁場(chǎng)分布也會(huì)發(fā)生變化，因此如果用磁編碼器檢測(cè)，就可以確定電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)位置。我們將在第五部分解釋其工作原理和特點(diǎn)。
電磁感應(yīng)式
該方法讀取安裝在電機(jī)軸上的感應(yīng)線圈（勵(lì)磁線圈）和固定線圈（檢測(cè)線圈）之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。
基本原理與利用電磁感應(yīng)的變壓器相同，這樣的編碼器稱為旋轉(zhuǎn)變壓器。
由于使用電刷的接觸方式，旋轉(zhuǎn)變壓器的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)線圈的電源存在磨損的風(fēng)險(xiǎn)。然而，有一個(gè) VR（可變電抗）解析器可以改善這種風(fēng)險(xiǎn)。

Hengstler編碼器有哪些類型的旋轉(zhuǎn)和角度信息可用？

編碼器旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是怎樣的？
以電機(jī)為例，它有停止、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、加速、減速等。
為了準(zhǔn)確地掌握這些條件并準(zhǔn)確地旋轉(zhuǎn)電機(jī)，需要四種類型的信息。
旋轉(zhuǎn)量
這是有關(guān)電機(jī)軸角度移動(dòng)了多少次的信息。
例如，在無刷直流電機(jī)中，可以通過檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的變化來獲知轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)量，并有效地旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
轉(zhuǎn)速
這是有關(guān)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)速度的信息。
正如我在第一集中提到的，伺服電機(jī)檢測(cè)無刷直流電機(jī)或交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行反饋控制，使電機(jī)軸以伺服放大器設(shè)定的速度旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)方向
這是有關(guān)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）的信息。
在通過亨士樂編碼器輸出的脈沖數(shù)檢測(cè)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)量的系統(tǒng)中，如果無法識(shí)別旋轉(zhuǎn)方向，則旋轉(zhuǎn)量計(jì)數(shù)不正確。
旋轉(zhuǎn)位置
這是有關(guān)電機(jī)軸角度多少度的信息。
正如我們?cè)诘谝徊糠种刑岬降?，伺服電機(jī)和步進(jìn)伺服電機(jī)使用編碼器來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度并進(jìn)行反饋控制，同時(shí)判斷是否已達(dá)到目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度。其結(jié)果，能夠高精度地進(jìn)行定位控制。

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