磁電式旋轉編碼器和光電式旋轉編碼器比較

 
1、磁電式編碼器和傳統的光電編碼器有什么不一樣的地方：

光電編碼器是由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取并獲得信號的一類傳感器，主要用來測量位移或角度。

傳統的光電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，其熱穩定性及精度可以達到普通標準、一般要求，但容易碎。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，其熱穩定性就要比玻璃碼盤差一個數量級。塑料碼盤是經濟型的，其成本低，精度和耐高溫達不到高要求。

而磁電式編碼器采用磁電式設計，通過磁感應器件、利用磁場的變化來產生和提供轉子的位置，利用磁器件代替了傳統的碼盤，彌補了光電編碼器的這一些缺陷，更具抗震、耐腐蝕、耐污染、性能可靠高、結構更簡單。

光電編碼器是通過在碼盤上刻線來計算精度，所以精度越高，碼盤就會越大，編碼器體積越大，并且精度也不是連續的。磁電式編碼器則沒有這樣的限制，可以做到體積很小，精度高，特別是值編碼器要求精度高，更適合用磁電編碼器。

2、 磁電式增量編碼器和磁電式值編碼器：

型編碼器能夠記憶設備的位置，角度和圈數。即一旦位置、角度和圈數固定，什么時候編碼器的示值都*固定，包括停電后上電。增量型編碼器做不到這一點，一般增量型編碼器輸出兩個A、B脈沖信號，和一個Z（L）零位信號，A、B脈沖互差90度相位角，通過脈沖計數可以知道位置，角度和圈數不斷增加，通過A,B脈沖信號超前或滯后可以知道正反轉，停電后，必須從約定的基準重新開始計數。增量型編碼器測量位置，角度和圈數時，需要做后處理，重新投電要做“復零”操作，所以，雖然增量型編碼器比型編碼器在價格上便宜一些，但隨著我國自動化程度的提高，值編碼器必然會逐步取代增量編碼器，還有因為磁電編碼器技術特點的原因，成本以逐步接近增量編碼器。

3、MODBUS、CANopen、PROFIBUS的應用領域以及他們的區別：

MODBUS、CANopen、PROFIBUS都是總線型的，總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起，通過設定地址，用通訊方式傳輸信號，信號的接收設備只需一個接口，就可以讀多個編碼器信號。總線型編碼器可以節省連接線纜、接收設備接口，傳輸距離遠，在多個編碼器集中控制的情況下可以大大節省成本。

以上三種類型編碼器分別遵循MODBUS、CANopen、PROFIBUS的協議。他們的區別就是他們的區別是接口輸出設備所遵循的協議不一樣。

國內已經成功研制出MODBUS、CANopen、PROFIBUS等總線型編碼器，并通過實際證明*可以替代歐美進口產品，并且在價格和貨期上具有明顯優勢。

4、值單圈和多圈磁電式旋轉編碼器：

單圈式編碼器，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合編碼*的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈式編碼器。
　　如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈式編碼器。
　　國內運用鐘表齒輪機械的原理，當中心齒輪旋轉時，帶動另一組齒輪（或多組齒輪），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼*不重復。
　　多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。
　　多圈式編碼器在長度定位方面的優勢明顯，已經越來越多地應用于工控定位中。

5、在編碼器選型時應注意的一些問題：

機械方面：設備安裝方式（出軸型、半空心型、通孔型等），外徑，軸徑，扭矩，出線方式，防護等級（工作環境如何），要求的機械轉速等；

電氣方面：增量型或者值型，分辨率，電壓，輸出形式，響應頻率等。

6、如果只是干擾源的問題使編碼器無法應用，這個問題該如何判斷：

編碼器屬精密元件，這主要因為編碼器周圍干擾比較嚴重，比如：是否有大型電動機、電焊機頻繁起動造成干擾，是否和動力線同一管道傳輸等。　　
　　選擇什么樣的輸出對抗干擾也很重要，一般輸出帶反向信號的抗干擾要好一些，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上電源8根線，而不是5根線（共零）。帶反向信號的在電纜中的傳輸是對稱的，受干擾小，在接受設備中也可以再增加判斷（例如接受設備的信號利用A、B信號90°相位差，讀到電平10、11、01、00四種狀態時，計為一有效脈沖，此方案可有效提高系統抗干擾性能（計數準確））。
　 就是編碼器也有好壞，其磁鋼\\電子芯片\\內部電路\\信號輸出的差別很大，

如果出現編碼器信號不好的情況，請先按照以下步驟

①排除（搬離、關閉、隔離）干擾源，②判斷是否為機械間隙累計誤差，③判斷是否為控制系統和編碼器的電路接口不匹配（編碼器選型錯誤）；①②③方法償試后故障現象排除，則可初步判斷，若未排除須進一步分析。
判斷是否為編碼器自身故障的簡單方法是排除法。現在我公司編碼器已大規模生產，技術生產已成熟運用，產品故障率控制在千分之幾。排除法的具體方法是：用一臺相同型號的編碼器替換上去，如果故障現象相同，可基本排除是編碼器故障問題，因為兩臺編碼器同時有故障的小概率事件發生可能很小，可以看作為0。假如換一臺相同型號編碼器上去，故障現象立刻排除，則可基本判定是編碼器故障。