什么是电机编码器？

什么是电机编码器？

在工业自动化时代，发明了许多设备来进行快速准确的测量。在各种传感器中，一些编码器专为线性或角运动而设计。他们的工作过程包括固定每一个运动或旋转，并通过数字或模拟信号实时传输实际位置。



由于电机属于旋转式设备，因此需要一个电机编码器来进行定位。它将正在旋转的对象（轴）的旋转角度转换为电信号，允许您确定相同的旋转角度（轴）、旋转方向和相对于轴的位置。这种传感器的需求是在寻找新的、更先进的制造和操作众所周知的伺服电机的方法时产生的。第一种是脉冲磁伺服电机编码器，用于确定无刷直流电机（电子换向电机）系统中转子的位置。编码器在旋转过程中根据磁铁的极数产生脉冲。

目前，根据运动类型，我们至少有三种编码器：光电的、有磁性的、电容的。与编码器经常温度传感器一起使用，因为在机械运动或任何其他运动的地方，会发生摩擦和温度升高，其值不应超过允许的标准。

按结构划分的电机编码器类型，根据结构，所有电机编码器可分为两大类：

增量编码器的结构更简单。增量编码器（又称步进编码器）由以下组件组成：光源、带有标签的圆盘、光电晶体管组件和信号处理电路。步进编码器盘被细分为精确定位的标记。标记的数量决定了每转的脉冲数。

绝对编码器 具有更复杂的结构。其中，LED的红外线透过码盘照射到位于码盘背面的光电晶体管读出矩阵。在代码盘角度位置的每一步，其暗部都会阻止光线进入读取矩阵的某些光电晶体管，这些光电晶体管将光信号转换为电信号。电信号又由编码器电子设备转换为二进制代码。

电机编码器类型的第一步也是最重要的一步是电机本身的类型。

它可以是交流电机、伺服电机、直流电机或步进电机。

对于交流电动机，其转子中产生扭矩所需的电流是通过来自定子绕组的磁场的电磁感应获得的，通常使用增量编码器。它们有助于将电机停止在所需位置，从而改变电机驱动设备的角度和位置。

直流电机通过其定子产生磁场。对于他们来说，编码器主要用于速度控制，为驱动器提供有关电机速度的精确数据。

伺服电机是一种基于具有负反馈控制的电动机的装置。使用伺服驱动器可以实现其负责的过程的高精度和可重复性。由于这些特性，伺服驱动器广泛用于解决各种工业问题、机械工程和其他行业。由于其结构，对于伺服电机编码器，可以使用所有类型，包括模块化编码器、绝对编码器和增量编码器。选择基本上取决于所需信号的精度。

步进电机是最精确和最具成本效益的。对于它们的控制，使用增量编码器。它们为您提供开环系统中的精确数据。此外，编码器可以根据步距角为您提供有关电机轴定位的信息

为电机系统选择编码器时应考虑的因素

在为特定类型的电机选择编码器时，需要考虑许多特性。这主要适用于使用编码器测量的电机类型。伺服电机编码器

此外，一个重要的特征是编码器的安装方式，因为制造商的每个型号都有自己的安装类型特征。稍后我们将对其进行更详细的分析。

选择编码器时还应该考虑什么？

信号类型。编码器以传输到设备的信号形式提供有关对象定位的信息。较旧但可靠的模拟编码器为此使用模拟信号。模拟编码器因其与许多工业控制器的兼容性而广受欢迎。最常见的信号是 0-10 V 和 4-20 mA。在这种情况下，电压输出更容易受到干扰、接线电阻的影响。电流输出更能抵抗电噪声，并且在通过长电缆传输数据时信号损失较低。同时，它们正被带有数字信号的工业编码器成功取代。除了传输的准确性，它们还与现代工业接口兼容。

与工业自动化接口的兼容性。在工业系统转向全自动化的同时，选择适合与所选接口交互的编码器非常重要，例如，兼容 ProfiNet 或 ProfiBus。

防护等级是一个同样重要的参数。特别是如果您在困难的操作条件下使用编码器，例如由于电机发热导致的高温。

制造商。尽管现在许多制造商都提供此类设备，但质量和可靠性是并非所有人都遵守的参数。如果您想要获得完美运行的设备，以最大的准确性和速度提供数据，最好优先选择Hengstler目录中提供的成熟品牌。

编码器的安装类型

在其最简单的形式中，编码器连接到一个为测量速度的计数器。

然而，更多时候编码器的工作是与控制器一起进行的。一个例子是电机轴上的旋转传感器，它们将任何部件相互组合在一起。使用基于传入数据的计算，系统监控部件之间的间隙。当达到某个最小值时，零件的注册停止以免损坏它们。

另一种情况是电机上的编码器与变频器的连接，它们用作反馈元件。这里如何连接设备的原理更简单。旋转角度传感器使用接口板连接到它们。这允许精确地保持电机速度和扭矩。

总结

编码器在结构、工作原理和精度方面是多种多样的设备。要为电机驱动器选择合适的编码器型号，应考虑几个特性。这些是电机的类型、编码器本身的类型、安装类型甚至编码器的保护级别。欢迎您根据所有这些参数为您的工业自动化系统获得可靠和精确的测量工具。

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