對于編碼器你知道多少？

發(fā)布時(shí)間：2017-6-28     瀏覽：898

　    編碼器是將信號（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器根據(jù)使用情況，大致可分為商用級與芯片級、經(jīng)濟(jì)級、標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級、各類特殊工業(yè)使用級。
　　
　　  商用級與芯片級：
　　
　　  比如打印機(jī)，磁卡機(jī)內(nèi)部的編碼器，構(gòu)造簡單，很多外殼都沒有的，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：價(jià)格很低，目前國外一些半導(dǎo)體芯片廠家提供，或下游廠家簡單封裝的，無外殼或簡單外殼，電源和信號僅簡單處理，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50cm，一些流量計(jì)、閥門電調(diào)廠家選用此等級，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)級與工業(yè)級：
　　
　　  經(jīng)濟(jì)級的已有簡單封裝與簡單處理，適用于單機(jī)設(shè)備，例如繡花機(jī)類的，但經(jīng)濟(jì)級的特點(diǎn)就是與工業(yè)級比較的經(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)級的設(shè)計(jì)、選材與檢測都是按標(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)級的轉(zhuǎn)軸軸承為單軸承，（芯片級的有些都不用滾珠軸承），有些經(jīng)濟(jì)級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)起來就有“卡”的感覺，所以拿著軸轉(zhuǎn)一下，也可以感覺到軸的精密性。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”在長期使用下，我不知是如何保證的。    

　    2.外殼封裝 

      經(jīng)濟(jì)級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)級的外殼沒有螺絲固定，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)境沒有塵、水汽的問題，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)或信號不穩(wěn)定。而有些編碼器在較高溫度下使用出現(xiàn)問題，以為是溫度問題，實(shí)際卻是密封性問題。  

      3.溫度等級
　  　 
　　  經(jīng)濟(jì)級的一般只有-10度～60度，一般不會(huì)超過70度，而工業(yè)級的工作溫度一般為零下20度～70度，好的為零下25度～80度的。溫度等級其實(shí)反映的是內(nèi)部零件選用的等級，大家要知道，一般民用級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)級工業(yè)級零件價(jià)格常常就會(huì)貴一倍以上，不同的等級不僅僅是溫度問題，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)可能對器件的損壞，以及內(nèi)部芯片的失效概率。
　　
　　  4.輸出信號與電源
　　
　　  經(jīng)濟(jì)級的輸出大部分是集電極開路的PNP或NPN，電源與信號沒有極性保護(hù)和短路保護(hù)，集電極開路輸出為單邊非平衡形�？垢蓴_與信號遠(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。例如SSI信號，有些經(jīng)濟(jì)級的也標(biāo)為SSI，但那個(gè)并非標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級RS422的SSI，買回來連起來才發(fā)現(xiàn)不對；工業(yè)級的電源為10-30Vdc，長距離壓降衰減不影響，信號線往往帶短路保護(hù)。很多工業(yè)現(xiàn)場電源會(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)級電磁兼容等級不是很高，基本沒有為此的特別設(shè)計(jì)，而工業(yè)級電磁兼容性EMC一般要達(dá)到二級以上，（必須有檢測標(biāo)準(zhǔn)及提供檢測證書），包括浪涌、快速脈沖群、靜電等標(biāo)準(zhǔn)測試，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)表上無法看到，工業(yè)級的往往集成化、模塊化高，線路板貼片式焊接，有三防處理。
　　
　  　7.程序檢測與標(biāo)準(zhǔn)及最后成本
　　
　　  標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級編碼器，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)級編碼器成本的幾倍以上，再加上檢測程序與標(biāo)準(zhǔn)均高于經(jīng)濟(jì)級，所以，工業(yè)級的編碼器的成本遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)的。
　　
　　  各類特殊工業(yè)使用級：比如防爆等級、汽車電子等級、高溫等級（大于100度）、防浸水等級、超重載等級等。