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位置编码器介绍

发布时间:2022-05-05 14:24:26 浏览量:3093 作者:Damian

摘要

位置编码器是一个集成在执行器或平台中的小型组件,并不断反馈滑块的位置。编码器内部是一个小型传感器,用于检测带有许多非常细条纹的编码器条带的移动量,该条带连接到执行器的移动部分。然后将这些运动量传达给控制器。它每秒进行数千次位置测量,随时了解位置。有不同类型的编码器,每种都有自己的优点和缺点。

正文


位置编码器介绍

编码器有什么作用?

大多数 Xeryon 产品都包含一个位置编码器,也称为位置传感器。基本上,这是一个集成在执行器或平台中的小型组件,并不断反馈滑块的位置。编码器内部是一个小型传感器,用于检测带有许多非常细条纹的编码器条带的移动量,该条带连接到执行器的移动部分。然后将这些运动量传达给控制器。它每秒进行数千次位置测量,随时了解位置。有不同类型的编码器,每种都有自己的优点和缺点。我们来看一下。



增量编码器

编码器主要有两类:增量式和绝对式。让我们从增量编码器开始。

当标记在编码器条上的编码器经过线时,传感器会发出模拟信号。通常使用两个传感器,从而产生更好的结果。通常一个正弦和一个余弦,然后将其内插到一个脉冲中。控制器知道“零点”并从那里开始计算脉冲。它知道脉冲的数量,也知道两个脉冲之间的距离,因此知道参考索引的位置。通过使用插值,可以实现比编码器条上的线分辨率更好的分辨率。系统可以计算估测它在编码器条上的两条线之间的位置。通过这种方式,可以获得 100 nm 的编码器分辨率,而编码器条上的线仅具有 1 µm 的分辨率。

检测编码器条运动的传感器可以是光学的或感应的(除了一些特殊的例外)。哪个最好?


光学的还是电感的?

光学传感器可以非常精确,如果最终不需要高精度,可以使用一些非常实惠的版本。电感式传感器对污染不太敏感:如果一些灰尘或外部光线落在编码器条和传感器之间,不会造成损害。光学传感器需要对编码器条有清晰的“视野”,因此它们对外部光线和灰尘颗粒更敏感。电感式传感器还具有功耗低的优点。在光学传感器中,一个小 LED 必须始终照亮编码器条,而在电感传感器中则不需要。

Xeryon 提供 5 种位置传感器分辨率:1250 nm、312 nm、78 nm、5 nm 和 1 nm。我们将光学传感器用于最高精度的载物台,将电感传感器用于中等精度的载物台和多尘环境。



绝对编码器

增量编码器有什么缺点?你需要一个零点,然后从那里开始计数。因此,如果零点是错误的,那么位置就是错误的。如果数错了一些行,位置也是错误的。想象一下,当关闭传感器,然后移动执行器,然后再次打开时:增量传感器在关闭时无法检测到已经移动量。

如果想 100% 确定物体位置,需要一个绝对编码器。在这种传感器中,每条位置线都有一个唯一标识符,可以反馈与之关联的确切位置。问题是这些编码器更大更笨重,因此它们适用于 Xeryon 生产的平台和微执行器。此外,这些编码器非常昂贵。在一些非常特殊的设备中可以找到它们,但通常不会在精密平台和执行器中找到它们。


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