磁电式旋转编码器和光电式旋转编码器比较

磁电式旋转编码器和光电式旋转编码器比较

 
1、磁电式编码器和传统的光电编码器有什么不一样的地方：

光电编码器是由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取并获得信号的一类传感器，主要用来测量位移或角度。

传统的光电编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性及精度可以达到普通标准、一般要求，但容易碎。金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃码盘差一个数量级。塑料码盘是经济型的，其成本低，精度和耐高温达不到高要求。

而磁电式编码器采用磁电式设计，通过磁感应器件、利用磁场的变化来产生和提供转子的位置，利用磁器件代替了传统的码盘，弥补了光电编码器的这一些缺陷，更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高、结构更简单。

光电编码器是通过在码盘上刻线来计算精度，所以精度越高，码盘就会越大，编码器体积越大，并且精度也不是连续的。磁电式编码器则没有这样的限制，可以做到体积很小，精度高，特别是值编码器要求精度高，更适合用磁电编码器。

2、 磁电式增量编码器和磁电式值编码器：

型编码器能够记忆设备的位置，角度和圈数。即一旦位置、角度和圈数固定，什么时候编码器的示值都*固定，包括停电后上电。增量型编码器做不到这一点，一般增量型编码器输出两个A、B脉冲信号，和一个Z（L）零位信号，A、B脉冲互差90度相位角，通过脉冲计数可以知道位置，角度和圈数不断增加，通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道正反转，停电后，必须从约定的基准重新开始计数。增量型编码器测量位置，角度和圈数时，需要做后处理，重新投电要做“复零”操作，所以，虽然增量型编码器比型编码器在价格上便宜一些，但随着我国自动化程度的提高，值编码器必然会逐步取代增量编码器，还有因为磁电编码器技术特点的原因，成本以逐步接近增量编码器。

3、MODBUS、CANopen、PROFIBUS的应用领域以及他们的区别：

MODBUS、CANopen、PROFIBUS都是总线型的，总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址，用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号。总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口，传输距离远，在多个编码器集中控制的情况下可以大大节省成本。

以上三种类型编码器分别遵循MODBUS、CANopen、PROFIBUS的协议。他们的区别就是他们的区别是接口输出设备所遵循的协议不一样。

国内已经成功研制出MODBUS、CANopen、PROFIBUS等总线型编码器，并通过实际证明*可以替代欧美进口产品，并且在价格和货期上具有明显优势。

4、值单圈和多圈磁电式旋转编码器：

单圈式编码器，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合编码*的原则，这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈式编码器。
　　如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈式编码器。
　　国内运用钟表齿轮机械的原理，当中心齿轮旋转时，带动另一组齿轮（或多组齿轮），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的编码器就称为多圈式编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码*不重复。
　　多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。
　　多圈式编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。

5、在编码器选型时应注意的一些问题：

机械方面：设备安装方式（出轴型、半空心型、通孔型等），外径，轴径，扭矩，出线方式，防护等级（工作环境如何），要求的机械转速等；

电气方面：增量型或者值型，分辨率，电压，输出形式，响应频率等。

6、如果只是干扰源的问题使编码器无法应用，这个问题该如何判断：

编码器属精密元件，这主要因为编码器周围干扰比较严重，比如：是否有大型电动机、电焊机频繁起动造成干扰，是否和动力线同一管道传输等。　　
　　选择什么样的输出对抗干扰也很重要，一般输出带反向信号的抗干扰要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上电源8根线，而不是5根线（共零）。带反向信号的在电缆中的传输是对称的，受干扰小，在接受设备中也可以再增加判断（例如接受设备的信号利用A、B信号90°相位差，读到电平10、11、01、00四种状态时，计为一有效脉冲，此方案可有效提高系统抗干扰性能（计数准确））。
　 就是编码器也有好坏，其磁钢\\电子芯片\\内部电路\\信号输出的差别很大，

如果出现编码器信号不好的情况，请先按照以下步骤

①排除（搬离、关闭、隔离）干扰源，②判断是否为机械间隙累计误差，③判断是否为控制系统和编码器的电路接口不匹配（编码器选型错误）；①②③方法偿试后故障现象排除，则可初步判断，若未排除须进一步分析。
判断是否为编码器自身故障的简单方法是排除法。现在我公司编码器已大规模生产，技术生产已成熟运用，产品故障率控制在千分之几。排除法的具体方法是：用一台相同型号的编码器替换上去，如果故障现象相同，可基本排除是编码器故障问题，因为两台编码器同时有故障的小概率事件发生可能很小，可以看作为0。假如换一台相同型号编码器上去，故障现象立刻排除，则可基本判定是编码器故障。