新一代磁性编码器是取代光学系统的成熟产品

新一代磁性编码器是取代光学系统的成熟产品

自磁绝对编码器问世以来，其稳定且易于集成的特性已成为光学编码器的替代品。然而，磁性绝对编码器还不能集成光学编码器的精度和动态分析特性。POSITAL基于一种新型磁传感器生产的磁旋转编码器首次实现了光学系统的性能特征。采用该技术的第一代绝对和增量编码器现已上市，POSITAL正在不断开发该产品系列的进一步产品。

光学和磁测量原理的比较

光学编码器对玻璃或塑料光盘上的角进行编码。它使用带有备用电池的电子计数器或连接到齿轮组的多个码盘来测量多圈转数。但电池寿命有限，且含有有害物质，而齿轮箱占用更多空间，不可扩展，而且价格昂贵。代码盘的稳定性也不高。它们也容易受到灰尘的影响（例如在环境空气中），这会影响光学编码器的可读性和测量质量。此外，光学系统容易受潮和冷凝。光学旋转编码器被认为是高质量的，并在大量应用中反复证明了其准确性——但光学滑套式旋转编码器的发展潜力已经耗尽。相比之下，具有相同分辨率的磁编码器非常紧凑，只需要一个永久磁铁来操作磁编码器中的Wiegand和Hall传感器。磁编码器的所有组件，包括通信接口，都安装在一个小型电路板上。其主要部件是牢固安装在磁性编码器上的传感器系统，并根据永磁体磁场的方向确定轴的角度位置。自单圈磁编码器问世以来，2005年推出的多圈磁编码器提供了工业解决方案。磁编码器使用基于威根效应的能量收集系统从旋转磁场中提取所需的能量。因此，即使外部电源被切断，这种类型的磁性编码器也可以将检测到的转数存储在非易失性存储器中。磁性编码器不需要电池或齿轮组，因此：免维护、耐用、抗振动和冲击，即使在恶劣环境条件下也非常耐用。


过去有限的适用场合

磁性编码器已经广泛应用于移动机械行业和海上作业。通过这种类型的操作，用户可以充分利用磁性旋转编码器的防潮性和高机械强度。然而，如果用户目前愿意使用磁性编码器，由于其稳定性强、外形紧凑等优点，需要降低对精度和动态分析的要求。市场上的磁性编码器的延迟通常在600µs到1 ms之间。


技术飞跃

POSITAL的新一代IXARC编码器用于确定实际位置，无需等待时间，几乎没有时基误差。它将信号处理功能从传感器“卸载”到微处理器，从而提高产品性能。带有集成霍尔传感器的传统磁铁系统现在可以生成和处理信号。霍尔传感器最初是为汽车工业中要求相对较低的任务而开发的，而不是为自动化应用而开发的。然而，这项技术的潜力还有待探索。POSITAL使用的霍尔传感器只能产生模拟输出信号，然后由外壳中的32位微处理器进行处理。微处理器功能强大，可以处理各种类型的实时数据。将新一代编码器推向市场的主要挑战是开发同时满足用户对高精度和动态分析要求的信号处理软件。POSITAL的开发团队进行了广泛的测试和模拟，使该公司的磁编码器能够以每16位分辨率（<0.1°）传输12位，延迟仅为几微秒。与上一代编码器相比，新一代编码器还配备霍尔传感器和集成信号处理系统，分辨率和精度提高了4倍，延迟降低了100倍。这项技术的飞跃为用户提供了新的解决方案，尤其是针对那些需要强大、经济高效且紧凑的解决方案的用户。磁铁系统甚至可以与电机反馈一起工作。

产品范围广泛

低成本、耐用且每转计数高达16384个，正磁增量编码器正在不断开发其编码器产品组合。本公司生产的所有型号的旋转编码器都配有各种机械附件可供选择，为不同场合提供合适的机械附件：各种直径的空心盲轴和实心轴，各种法兰和阀体尺寸。用户可以选择钢、不锈钢（V4A、V2A）和铝外壳。新一代增量式编码器还配备了不同型号，以满足不同恶劣环境的要求（高轴负载，防护等级达到IP69K，抗冲击性强）。不同场合的磁性旋转编码器也配备了不同的通信接口。磁增量编码器的另一个优点是，相关软件提供了对信号处理的完全控制——这取决于用户的具体要求，当改变参数（如旋转方向、脉冲数、零脉冲位置、滞后或滤波器设置）时，无需花钱添加硬件。此外，通过POSITAL公司网站上的新产品搜索，世界各地的任何人都可以轻松找到POSITAL公司生产的所有滑套编码器（目前超过50000种不同型号）。


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