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行業(yè)動(dòng)態(tài)

最受歡迎的精密元件之一——旋轉(zhuǎn)編碼器

2016/1/14

旋轉(zhuǎn)編碼器的定義:

        旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測(cè)量轉(zhuǎn)速并配合PWM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)速的裝置,光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過光電轉(zhuǎn)換,可將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出(REP)。

旋轉(zhuǎn)編碼器的分類:

        編碼器如以信號(hào)原理來分可分為增量脈沖編碼器和絕對(duì)脈沖編碼器。

        增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。

        絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),而與測(cè)量的中間過程無關(guān)。

旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理:

        由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào);另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。

        由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。

        編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí),塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

        分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

        旋轉(zhuǎn)編碼器選型要素:1.類型  2.外徑尺寸  3.軸徑(用于對(duì)方設(shè)備耦合)  4.分辨率(位數(shù),脈沖數(shù)) 5.軸的形態(tài)  6.工作電壓  7. 輸出方式  8.信號(hào)輸出最遠(yuǎn)距離  9.輸出形式    10.客戶設(shè)備的最快轉(zhuǎn)速  11.后續(xù)設(shè)備的響應(yīng)頻率   12.保護(hù)等級(jí)

        旋轉(zhuǎn)編碼器常用的品牌:日本內(nèi)密控NEMICON,日本光洋KOYO,日本歐姆龍OMRON,日本多摩川,中國瑞普,中國禹衡,瑞士宜科,瑞士堡盟,意大利意爾創(chuàng),德國西克,德國圖爾克,德國p+f倍加福,韓國奧托尼克斯等等,目前很多國外的品牌在國內(nèi)都設(shè)立了工廠。

        內(nèi)密控常用系列:OVW2系列,HES系列,NOC系列,ASS系列,NE系列,NOC-H系列,NOC-HP系列等。
    
        光洋常用系列:TRD-2E系列,TRD-2T系列,TRD-2TH系列,TRD-GK系列,TRD-J系列,TRD-MA系列,TRD-MX系列等。

        歐姆龍常用系列:E6A2-C系列,E6B2-C系列,E6C2-C系列等。

        瑞普常用系列:ZKP3808系列,ZKP4008系列,ZSP3806系列,ZSP5208系列,ZSP6210系列等。

旋轉(zhuǎn)編碼器的市場(chǎng)情況:編碼器在OEM市場(chǎng)的應(yīng)用比例較高,主要應(yīng)用于機(jī)床、電梯、伺服電機(jī)配套、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、起重機(jī)械等行業(yè)。


        從行業(yè)來看,電梯、機(jī)床和伺服電機(jī)配套是編碼器的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域,占整體應(yīng)用市場(chǎng)53%的市場(chǎng)份額。紡織機(jī)械、包裝機(jī)械和印刷機(jī)械等領(lǐng)域目前市場(chǎng)份額較小,編碼器一般不直接進(jìn)入這三個(gè)行業(yè),編碼器生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在給這些機(jī)械行業(yè)提供伺服電機(jī)的電機(jī)生產(chǎn)廠環(huán)節(jié)。起重機(jī)械目前市場(chǎng)份額也較小,僅占4%-5%。在冶金和電子行業(yè)等項(xiàng)目型行業(yè),編碼器目前應(yīng)用比例較低,僅占14%的市場(chǎng)份額。此外,編碼器在醫(yī)療機(jī)械、風(fēng)電、汽車生產(chǎn)線、混合動(dòng)力汽車、水利、軌道交通等領(lǐng)域也有一定應(yīng)用,但應(yīng)用比例較低。

        從廠商來看,目前歐美品牌占據(jù)高端市場(chǎng),占三分之一以上的市場(chǎng)份額,產(chǎn)品價(jià)格定位高端,在重工和風(fēng)電等新能源領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì);日韓品牌主要占據(jù)中端市場(chǎng),也占三分之一以上的市場(chǎng)份額,產(chǎn)品價(jià)格定位中端,在電梯、機(jī)床、伺服電機(jī)等行業(yè)應(yīng)用較為廣泛;而大陸企業(yè)主要參與中低端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品價(jià)格較低,以占市場(chǎng)近半銷售量?jī)H獲得25%的大陸市場(chǎng)銷售份額。

       ,主要應(yīng)用在如包裝、紡織、電梯等行業(yè)中僅要求測(cè)量轉(zhuǎn)速及對(duì)絕對(duì)位置測(cè)量要求不高的機(jī)器設(shè)備上。而在高精度機(jī)械設(shè)備或鋼鐵、港口及起重等重工業(yè)行業(yè),由于對(duì)測(cè)量的精度要求相對(duì)較高,更多情況會(huì)使用絕對(duì)值編碼器。在這些重工業(yè)行業(yè)應(yīng)用中,由于工況比較惡劣,所以對(duì)編碼器的抗沖擊和振動(dòng)等指標(biāo)要求較高。