對(duì)于編碼器你知道多少？

發(fā)布時(shí)間：2017-6-28     瀏覽：922

　    編碼器是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器根據(jù)使用情況，大致可分為商用級(jí)與芯片級(jí)、經(jīng)濟(jì)級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)、各類特殊工業(yè)使用級(jí)。
　　
　　  商用級(jí)與芯片級(jí)：
　　
　　  比如打印機(jī)，磁卡機(jī)內(nèi)部的編碼器，構(gòu)造簡(jiǎn)單，很多外殼都沒(méi)有的，幾乎不用談溫度、防塵防水和電磁兼容的，價(jià)格極其便宜。芯片級(jí)：價(jià)格很低，目前國(guó)外一些半導(dǎo)體芯片廠家提供，或下游廠家簡(jiǎn)單封裝的，無(wú)外殼或簡(jiǎn)單外殼，電源和信號(hào)僅簡(jiǎn)單處理，適用于廠家二次電路開發(fā)，接收線路距離編碼器不宜超過(guò)50cm，一些流量計(jì)、閥門電調(diào)廠家選用此等級(jí)，該類編碼器的防護(hù)與電磁兼容抗干擾，應(yīng)由二次開發(fā)的廠家去兼顧的，如不了解，較易造成損壞。
　　
　  　經(jīng)濟(jì)級(jí)與工業(yè)級(jí)：
　　
　　  經(jīng)濟(jì)級(jí)的已有簡(jiǎn)單封裝與簡(jiǎn)單處理，適用于單機(jī)設(shè)備，例如繡花機(jī)類的，但經(jīng)濟(jì)級(jí)的特點(diǎn)就是與工業(yè)級(jí)比較的經(jīng)濟(jì)性，其設(shè)計(jì)與選材都定位在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠上，并不適合大型設(shè)備、流水線和工程項(xiàng)目，而工業(yè)級(jí)的設(shè)計(jì)、選材與檢測(cè)都是按標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)要求做的，適合于各種工業(yè)設(shè)備、流水線和工程項(xiàng)目，兩種級(jí)別的典型區(qū)別，可從外觀和參數(shù)表上看到的差別如下：
　　
　  　1.軸承
　　
　　  經(jīng)濟(jì)級(jí)的轉(zhuǎn)軸軸承為單軸承，（芯片級(jí)的有些都不用滾珠軸承），有些經(jīng)濟(jì)級(jí)的軸承外部是由卡子固定，可以看到卡簧（如下圖），有些較聰明,軸承前面加個(gè)零件遮住了卡簧，單軸承的在使用一段時(shí)間后，由于受力支撐的單一，精度自然就難以保證了，密封性也差些。而工業(yè)級(jí)的是雙滾珠軸承結(jié)構(gòu)，多平衡支撐點(diǎn)，軸的精密性、抗沖擊性、密封性都要高。雙軸承的結(jié)構(gòu)，對(duì)于軸的加工精度和安裝精度要求很高，因?yàn)槿绻�精度不夠，因兩個(gè)軸承的相互作用，轉(zhuǎn)起來(lái)就有“卡”的感覺(jué)，所以拿著軸轉(zhuǎn)一下，也可以感覺(jué)到軸的精密性。奇怪的是，有些標(biāo)稱“高精度”的編碼器，軸承也是單軸承方法，其“高精度”在長(zhǎng)期使用下，我不知是如何保證的。    

　    2.外殼封裝 

      經(jīng)濟(jì)級(jí)的外殼封裝依賴于三個(gè)螺絲固定（在編碼器的外殼外徑上如有三個(gè)螺絲固定，由于螺絲的頂入，而造成外圓輕微變形而不圓，會(huì)影響密封性能），而工業(yè)級(jí)的外殼沒(méi)有螺絲固定，密封是擠壓式+O型密封圈一次密封的。有些用戶以為工作環(huán)境沒(méi)有塵、水汽的問(wèn)題，怎么還會(huì)損壞呢？其實(shí)編碼器在使用中，必然有開機(jī)與停機(jī)的變化中，由于熱脹冷縮的溫差而造成內(nèi)外氣壓差，防護(hù)等級(jí)差的編碼器，會(huì)產(chǎn)生“呼吸性”水汽，由于壓差水汽吸入編碼器，因時(shí)間的積累而損壞光學(xué)組件和電氣線路，影響使用或損壞編碼器，較典型的是用一段時(shí)間不準(zhǔn)或信號(hào)不穩(wěn)定。而有些編碼器在較高溫度下使用出現(xiàn)問(wèn)題，以為是溫度問(wèn)題，實(shí)際卻是密封性問(wèn)題。  

      3.溫度等級(jí)
　  　 
　　  經(jīng)濟(jì)級(jí)的一般只有-10度～60度，一般不會(huì)超過(guò)70度，而工業(yè)級(jí)的工作溫度一般為零下20度～70度，好的為零下25度～80度的。溫度等級(jí)其實(shí)反映的是內(nèi)部零件選用的等級(jí)，大家要知道，一般民用級(jí)電子零件的溫度大部分是到55度或60度，而到70度以上的優(yōu)級(jí)工業(yè)級(jí)零件價(jià)格常常就會(huì)貴一倍以上，不同的等級(jí)不僅僅是溫度問(wèn)題，而且是其在使用中反映的失效概率。而寬范圍不僅僅是可適用于這些極限溫度范圍，而且抗溫度沖擊波動(dòng)的能力好。有些用戶以為使用的環(huán)境到不了這些溫度極限范圍，55度就夠了，但他們忽視了開機(jī)關(guān)機(jī)等溫度沖擊波動(dòng)可能對(duì)器件的損壞，以及內(nèi)部芯片的失效概率。
　　
　　  4.輸出信號(hào)與電源
　　
　　  經(jīng)濟(jì)級(jí)的輸出大部分是集電極開路的PNP或NPN，電源與信號(hào)沒(méi)有極性保護(hù)和短路保護(hù)，集電極開路輸出為單邊非平衡形。抗干擾與信號(hào)遠(yuǎn)傳要差，在有些工況下使用，尤其是工程型，其實(shí)是很不適用的。而工業(yè)級(jí)的輸出是推挽式（兼顧PNP與NPN），或差分驅(qū)動(dòng)的平衡輸出，或其他標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)。例如SSI信號(hào)，有些經(jīng)濟(jì)級(jí)的也標(biāo)為SSI，但那個(gè)并非標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)RS422的SSI，買回來(lái)連起來(lái)才發(fā)現(xiàn)不對(duì)；工業(yè)級(jí)的電源為10-30Vdc，長(zhǎng)距離壓降衰減不影響，信號(hào)線往往帶短路保護(hù)。很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電源會(huì)有短瞬間的不穩(wěn)定，寬電源很重要，確保編碼器工作不受影響，而極性短路保護(hù)可避免工程及檢修中的接錯(cuò)線、偶發(fā)事故而損壞編碼器。
　　
　　  5.電磁兼容性
　　
　　經(jīng)濟(jì)級(jí)電磁兼容等級(jí)不是很高，基本沒(méi)有為此的特別設(shè)計(jì)，而工業(yè)級(jí)電磁兼容性EMC一般要達(dá)到二級(jí)以上，（必須有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及提供檢測(cè)證書），包括浪涌、快速脈沖群、靜電等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，這些指標(biāo)，關(guān)系到編碼器在復(fù)雜電氣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
　　
　　  6.內(nèi)部零件
　　
　　  內(nèi)部零件從外觀上和參數(shù)表上無(wú)法看到，工業(yè)級(jí)的往往集成化、模塊化高，線路板貼片式焊接，有三防處理。
　　
　  　7.程序檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)及最后成本
　　
　　  標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)編碼器，由于構(gòu)造設(shè)計(jì)及零部件的選用，零部件成本可能是經(jīng)濟(jì)級(jí)編碼器成本的幾倍以上，再加上檢測(cè)程序與標(biāo)準(zhǔn)均高于經(jīng)濟(jì)級(jí)，所以，工業(yè)級(jí)的編碼器的成本遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)的。
　　
　　  各類特殊工業(yè)使用級(jí)：比如防爆等級(jí)、汽車電子等級(jí)、高溫等級(jí)（大于100度）、防浸水等級(jí)、超重載等級(jí)等。