IC693MDL648  哪些編碼器性能指標(biāo)對我的系統(tǒng)最重要？閱讀本文后，您將了解如何將編碼器分辨率、精度和可重復(fù)性規(guī)格與電機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng)規(guī)格相匹配。

編碼器中常用的電子元件有哪些，未來的趨勢是什么？閱讀本文后，您將了解機(jī)器健康監(jiān)測、邊緣智能、穩(wěn)健傳感和高速連接如何實(shí)現(xiàn)未來的編碼器設(shè)計(jì)。

閉環(huán)電機(jī)控制反饋系統(tǒng)

在過去的幾十年里，從傳統(tǒng)的并網(wǎng)電機(jī)到逆變器驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)變是穩(wěn)定而持續(xù)的。這已經(jīng)并將繼續(xù)是工業(yè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的重大轉(zhuǎn)變，并隨著電機(jī)和終端設(shè)備的高效使用，節(jié)省了巨大的工藝和能源。通過變速驅(qū)動器和伺服驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的電機(jī)控制性能，現(xiàn)在可為最苛刻的應(yīng)用提供更高的質(zhì)量和同步性。如圖1所示，通過使用功率逆變器、高性能位置檢測和功率級的電流/電壓閉環(huán)反饋，提高了電機(jī)性能和效率。

通過使用逆變器中的脈寬調(diào)制向電機(jī)施加變頻電壓，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的開環(huán)速度控制。在穩(wěn)態(tài)或緩慢變化的動態(tài)條件下，這將相當(dāng)好地工作，并且性能較低的應(yīng)用中的許多電機(jī)驅(qū)動器都使用開環(huán)速度控制，而無需編碼器。但是，此方法有幾個缺點(diǎn)：

速度精度有限，因?yàn)闆]有反饋

電機(jī)效率差，因?yàn)殡娏骺刂茻o法優(yōu)化

必須嚴(yán)格限制瞬態(tài)響應(yīng)，以免電機(jī)失去同步

圖1.閉環(huán)電機(jī)控制反饋系統(tǒng)。

什么是位置編碼器？

編碼器通過跟蹤旋轉(zhuǎn)軸的速度和位置來提供閉環(huán)反饋信號。光學(xué)和磁性編碼器是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，如圖2所示。在通用伺服驅(qū)動器中，編碼器用于測量軸位置，從中得出驅(qū)動器轉(zhuǎn)速。在機(jī)器人和離散控制系統(tǒng)中，需要精確和可重復(fù)的軸位置。光學(xué)編碼器由帶有精細(xì)光刻槽的玻璃盤組成。光電二極管傳感器在光通過或從圓盤反射時檢測光的變化。光電二極管的模擬輸出被放大和數(shù)字化，然后通過有線電纜發(fā)送到逆變器控制器。磁編碼器由安裝在電機(jī)軸上的磁鐵組成，磁場傳感器提供正弦和余弦模擬輸出，該輸出被放大和數(shù)字化。光學(xué)和磁性傳感器信號鏈類似，如圖2所示。

電機(jī)編碼器類型、技術(shù)和性能指標(biāo)

絕對式單圈編碼器在通電后返回機(jī)械或電氣 360° 內(nèi)的絕對位置。可以立即讀取電機(jī)軸的位置。絕對式多圈編碼器包括絕對值功能，并計(jì)算 360° 圈數(shù)。相反，增量編碼器提供相對于旋轉(zhuǎn)起點(diǎn)的位置。增量編碼器提供指示 0° 的索引脈沖和用于計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)彎的單脈沖或用于提供方向信息的雙脈沖。

編碼器的分辨率是電機(jī)軸每 360° 旋轉(zhuǎn)可以區(qū)分的位置數(shù)。通常，分辨率編碼器使用光學(xué)技術(shù)，而中分辨率/高分辨率編碼器使用磁性或光學(xué)傳感器。旋轉(zhuǎn)變壓器（旋轉(zhuǎn)變壓器）或霍爾傳感器用于中低分辨率編碼器。光學(xué)或磁性編碼器使用高分辨率信號調(diào)理。大多數(shù)光學(xué)編碼器都是增量式的。編碼器可重復(fù)性是一個關(guān)鍵性能指標(biāo)，用于衡量編碼器返回相同命令位置的一致性。這對于重復(fù)性任務(wù)至關(guān)重要，例如在PCB制造過程中用于半導(dǎo)體放置的機(jī)器人或拾取和放置機(jī)器。

圖3.編碼器類型。

電機(jī)編碼器精度和可重復(fù)性的重要性

拾取和放置機(jī)器/機(jī)器人是食品包裝和半導(dǎo)體制造行業(yè)中常用的自動化機(jī)器。需要具有高精度和可重復(fù)性的機(jī)器或機(jī)器人來提高過程效率。精度、可重復(fù)性和效率是使用高性能電機(jī)編碼器實(shí)現(xiàn)的。

圖 4 展示了機(jī)器人中的編碼器用例。電機(jī)通過精密減速齒輪箱驅(qū)動機(jī)械臂中的每個關(guān)節(jié)。機(jī)器人關(guān)節(jié)角度通過安裝在電機(jī)上的精密軸角度編碼器（θm）和通常附加的臂式編碼器（θj).

對于機(jī)器人，數(shù)據(jù)表上列出的主要性能規(guī)格是可重復(fù)性，通常數(shù)量級為亞毫米級。通過了解重復(fù)性規(guī)格和機(jī)器人范圍，您可以推斷回旋轉(zhuǎn)編碼器規(guī)格。

IC693MDL648    

IC693ACC300
IC693ACC300LT
IC693ACC300RR
IC693ACC301
IC693ACC302
IC693ACC303
IC693ACC305       
IC693ACC306
IC693ACC307
IC693ACC308                      
IC693ACC309
IC693ACC310
IC693ACC311
IC693ACC312
IC693ACC313
IC693ACC315
IC693ACC316
IC693ACC317
IC693ACC318
IC693ACC319
IC693ACC320
IC693ACC328
IC693ACC329
IC693ACC330
IC693ACC331
IC693ACC332 
IC693ACC333
IC693ACC334
IC693ACC335
IC693ACC336
IC693ACC337
IC693ACC338   
IC693ACC341
IC693ACC350    
IC693ACC400    
IC693ACC760
IC693ADC311RR
IC693ALG220
IC693ALG220CA
IC693ALG220LT
IC693ALG220RR
IC693ALG221
IC693ALG221CA
IC693ALG221LT
IC693ALG221RR
IC693ALG222 
IC693ALG222CA
IC693ALG222LT
IC693ALG222RR
IC693ALG223    
IC693ALG223CA
IC693ALG223LT
IC693ALG223RR       
IC693ALG390
IC693ALG390LT
IC693ALG390RR
IC693ALG391
IC693ALG391CA
IC693ALG391LT   
IC693ALG391RR
IC693ALG392
IC693ALG392CA
IC693ALG392LT
IC693ALG392RR 
IC693ALG442
IC693ALG442CA
IC693ALG442LT
IC693ALG442RR   
IC693APU300
IC693APU300CA
IC693APU300LT
IC693APU300RR 
IC693APU301
IC693APU301RR  
IC693APU302
IC693APU302RR
IC693APU305
IC693APU305RR
IC693BEM320
IC693BEM320RR
IC693BEM321
IC693BEM321RR
IC693BEM331
IC693BEM331CA
IC693BEM331LT
IC693BEM331RR
IC693CBK001
IC693CBK002   
IC693CBK003
IC693CBK004
IC693CBL300
IC693CBL301
IC693CBL302
IC693CBL303
IC693CBL304
IC693CBL305
IC693CBL311
IC693CBL312
IC693CBL313
IC693CBL316   這里
IC693CBL319
IC693CBL324
IC693CBL325
IC693CBL327
IC693CBL328
IC693CBL329
IC693CBL330
IC693CBL331
IC693CBL332
IC693CBL333
IC693CBL334
IC693CHS391
IC693CHS391CA
IC693CHS391LT
IC693CHS391NB
IC693CHS391RR
IC693CHS392
IC693CHS392CA
IC693CHS392LT
IC693CHS392RR
IC693CHS393
IC693CHS393LT
IC693CHS393RR
IC693CHS397
IC693CHS397CA
IC693CHS397LT
IC693CHS397NB
IC693CHS397RR
IC693CHS398
IC693CHS398CA
IC693CHS398LT
IC693CHS398RR
IC693CHS399
IC693CHS399LT
IC693CHS399RR
IC693CMM301RR
IC693CMM302
IC693CMM302CA
IC693CMM302LT
IC693CMM302RR
IC693CMM311
IC693CMM311CA
IC693CMM311LT
IC693CMM311RR
IC693CMM321
IC693CMM321CA
IC693CMM321RR
IC693CPU311
IC693CPU311CA
IC693CPU311LT
IC693CPU311RR
IC693CPU313
IC693CPU313CA
IC693CPU313LT
IC693CPU313RR
IC693CPU321RR
IC693CPU323
IC693CPU323CA
IC693CPU323LT
IC693CPU323RR
IC693CPU331
IC693CPU331LT
IC693CPU331RR
IC693CPU340RR
IC693CPU341RR
IC693CPU350
IC693CPU350CA
IC693CPU350LT
IC693CPU350RR
IC693CPU351RR
IC693CPU352RR
IC693CPU360
IC693CPU360CA
IC693CPU360LT
IC693CPU360RR
IC693CPU363
IC693CPU363CA
IC693CPU363LT
IC693CPU363RR
IC693CPU364RR
IC693CPU366
IC693CPU367
IC693CPU370
IC693CPU372
IC693CPU374
IC693CPU374CA
IC693DNM200
IC693DNS201
IC693DSM302
IC693DSM302RR
IC693DSM314
IC693DSM324
IC693LBR301
IC693LBR302
IC693MAR590
IC693MAR590LT
IC693MAR590RR
IC693MCD001
IC693MCD001RR
IC693MCM001
IC693MDL230
IC693MDL230CA
IC693MDL230LT
IC693MDL230RR
IC693MDL231
IC693MDL231LT
IC693MDL231RR
IC693MDL240
IC693MDL240CA
IC693MDL240LT
IC693MDL240RR
IC693MDL241
IC693MDL241CA
IC693MDL241LT
IC693MDL241RR
IC693MDL250
IC693MDL260
IC693MDL310RR
IC693MDL330  
IC693MDL330LT
IC693MDL330RR
IC693MDL340
IC693MDL340CA
IC693MDL340LT
IC693MDL340RR
IC693MDL350
IC693MDL390
IC693MDL390CA
IC693MDL390LT
IC693MDL390RR
IC693MDL632
IC693MDL632CA
IC693MDL632LT
IC693MDL632RR
IC693MDL633RR
IC693MDL634
IC693MDL634LT
IC693MDL634RR
IC693MDL640RR
IC693MDL641RR
IC693MDL643RR
IC693MDL644RR   
IC693MDL645
IC693MDL645CA
IC693MDL645LT
IC693MDL645RR
IC693MDL646
IC693MDL646CA
IC693MDL646LT
IC693MDL646RR
IC693MDL648
IC693MDL653RR
IC693MDL654
IC693MDL654CA
IC693MDL654LT
IC693MDL654RR
IC693MDL655
IC693MDL655CA
IC693MDL655LT
IC693MDL655RR
IC693MDL660
IC693MDL730
IC693MDL730LT
IC693MDL730RR
IC693MDL731             
IC693MDL731LT
IC693MDL731RR
IC693MDL732
IC693MDL732RR
IC693MDL733
IC693MDL733RR
IC693MDL734
IC693MDL734CA
IC693MDL734LT
IC693MDL734RR
IC693MDL740
IC693MDL740CA
IC693MDL740LT
IC693MDL740RR
IC693MDL741
IC693MDL741CA  
IC693MDL741LT
IC693MDL741RR
IC693MDL742
IC693MDL742LT
IC693MDL742RR
IC693MDL748
IC693MDL750RR  
IC693MDL751RR
IC693MDL752
IC693MDL752CA
IC693MDL752LT
IC693MDL752RR
IC693MDL753
IC693MDL753CA
IC693MDL753LT
IC693MDL753RR
IC693MDL754
IC693MDL760
IC693MDL916
IC693MDL930
IC693MDL930CA
IC693MDL930LT
IC693MDL930RR
IC693MDL931                     
IC693MDL931LT
IC693MDL931RR
IC693MDL940
IC693MDL940CA
IC693MDL940LT
IC693MDL940RR
IC693MDR390
IC693MDR390LT
IC693MDR390RR
IC693MLX000
IC693MSC301RR
IC693NIU004
IC693NIU004CA
IC693PBM200
IC693PBS201
IC693PCM300
IC693PCM300CA
IC693PCM300LT
IC693PCM300LTMP       
IC693PCM300MP
IC693PCM300RR
IC693PCM301        
IC693PCM301LT
IC693PCM301RR
IC693PCM311            
IC693PCM311CA
IC693PCM311LT
IC693PCM311RR
IC693PIF301
IC693PIF350
IC693PIF400
IC693PRG300
IC693PRG300RR
IC693PTM100
IC693PTM100CA
IC693PTM101
IC693PTM101CA
IC693PWR321 
IC693PWR321CA
IC693PWR321LT
IC693PWR321RR
IC693PWR322
IC693PWR322CA
IC693PWR322LT
IC693PWR322RR
IC693PWR328
IC693PWR328LT
IC693PWR330
IC693PWR330CA
IC693PWR330RR
IC693PWR331
IC693PWR331CA
IC693PWR331RR
IC693PWR332
IC693TCM302         
IC693TCM303
IC693UAA003RR
IC693UAA007RR
IC693UAL006RR
IC693UDR001RR
IC693UDR002RR
IC693UDR005RR
IC693UDR010RR

IC693MDL648