旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量機(jī)器軸的旋轉(zhuǎn)，并將結(jié)果報(bào)告給電子控制器。它們用于跟蹤機(jī)器人，包裝和材料處理機(jī)械以及建筑和軍用車(chē)輛中的電機(jī)，軸和接頭的旋轉(zhuǎn)。

最常見(jiàn)的是增量式編碼器，其每次其軸（連接到電機(jī)軸）旋轉(zhuǎn)一定量時(shí)向控制器發(fā)送信號(hào)。增量編碼器讓機(jī)器準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)加速度并快速響應(yīng)負(fù)載變化。相反，定位機(jī)械部件的機(jī)床軸通常使用絕對(duì)編碼器。絕對(duì)編碼器報(bào)告角軸位置隨時(shí)控制請(qǐng)求它。具有多圈功能的編碼器可跟蹤完整的旋轉(zhuǎn)。這在機(jī)器人手臂，包裝機(jī)械和必須精確定位機(jī)械聯(lián)動(dòng)的建筑設(shè)備中非常有用。光學(xué)編碼器，在需要精確測(cè)量的應(yīng)用中最常見(jiàn)，使用間歇地?cái)r截照射在光感受器上的光束的碼盤(pán)。落在傳感器陣列上的光圖案表示角位置。它們快速和準(zhǔn)確，但是代碼盤(pán)可能在震動(dòng)下破裂，并且可能收集阻礙操作的灰塵和冷凝。代碼盤(pán)還需要大直徑，最大50 mm，以獲得良好的分辨率。跟蹤多次旋轉(zhuǎn)的光學(xué)編碼器通常使用一起配置的二級(jí)編碼盤(pán)，這是有效的但是精密和機(jī)械復(fù)雜。

相反，磁編碼器使用霍爾效應(yīng)傳感器陣列來(lái)測(cè)量從緊固到軸的永磁體發(fā)出的磁場(chǎng)的方向。微處理器解釋傳感器信號(hào)以計(jì)算磁體和軸的旋轉(zhuǎn)角度。機(jī)械簡(jiǎn)單性使磁性編碼器比光學(xué)編碼器更小，更耐用。

多圈旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器技術(shù)包括磁（頂）和光學(xué)變化。注意后者是多么復(fù)雜。

此外，霍爾效應(yīng)傳感器是批量生產(chǎn)的汽車(chē)市場(chǎng)（他們用于防抱死制動(dòng)器），因此磁編碼器相對(duì)便宜。兩個(gè)警告：使用霍爾效應(yīng)傳感器和信號(hào)處理電路的早期磁編碼器比光編碼器具有更低的精度和更慢的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。磁性編碼器也對(duì)電磁干擾敏感。

一些磁編碼器補(bǔ)充了信號(hào)收集和微處理器的操作，使它們作為增量編碼器。這種編碼器包括包含產(chǎn)生四個(gè)模擬輸出的四個(gè)元件的霍爾效應(yīng)傳感器。這些原始信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，因此信號(hào)處理軟件可以使用數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。

該軟件包括濾波器和速度補(bǔ)償算法，使精度在0.1°以?xún)?nèi)，分辨率比集成霍爾效應(yīng)傳感器和信號(hào)處理的傳統(tǒng)編碼器高四倍。與傳統(tǒng)的磁編碼器相比，微處理器驅(qū)動(dòng)的編碼器具有更低的延遲 – 從控制觸發(fā)測(cè)量和結(jié)果可用之間的時(shí)間。它們還補(bǔ)償溫度變化和熱漂移引起的誤差。

微處理器（32位）允許用戶(hù)編程編碼器設(shè)置，例如每轉(zhuǎn)發(fā)送的脈沖。這使OEM可以編程一個(gè)增量編碼器模型來(lái)模擬多個(gè)傳統(tǒng)編碼器的性能。用戶(hù)可以“調(diào)諧”編碼器以滿(mǎn)足特定要求，零售分銷(xiāo)商可以定制運(yùn)營(yíng)特性，而無(wú)需購(gòu)買(mǎi)大量編碼器型號(hào)。

多圈韋根計(jì)數(shù)器

霍爾效應(yīng)傳感器測(cè)量從0到360°的旋轉(zhuǎn)，但不在自己的軌道上多次旋轉(zhuǎn)。在電源上運(yùn)行的電子革命計(jì)數(shù)器通常執(zhí)行該任務(wù)。但是，如果在電力不可用時(shí)發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，則編碼器可能無(wú)法記錄完整的旋轉(zhuǎn)并且失去絕對(duì)位置的軌跡。然后，除了將機(jī)器返回到已知的開(kāi)始位置并且重新計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器之外，幾乎沒(méi)有選擇。

另一種類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器使用基于Wiegand效應(yīng)的能量收集，當(dāng)受到磁場(chǎng)時(shí)，由兩層鐵磁Vicalloy線(xiàn)產(chǎn)生的電流。這種由經(jīng)過(guò)冷加工和硬化以保持晶體結(jié)構(gòu)的鈷，鐵和釩制成的線(xiàn)材在經(jīng)受足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)時(shí)顯示出高的磁滯，并且磁化。如果外部磁場(chǎng)的方向改變（例如由于附近的永久磁體的旋轉(zhuǎn)），則線(xiàn)的磁極性最初保持相同，但是當(dāng)外部場(chǎng)的變化達(dá)到臨界閾值時(shí)“翻轉(zhuǎn)”。

在具有基于Wiegand的線(xiàn)圈的計(jì)數(shù)多轉(zhuǎn)的編碼器中，這種磁極性的變化在纏繞在Wiegand線(xiàn)上的銅線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流脈沖。隨著外部場(chǎng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)線(xiàn)的極性最終翻轉(zhuǎn)回來(lái)，產(chǎn)生第二脈沖。這些脈沖提供足夠的功率來(lái)激活旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)電路。

具有基于Wiegand的線(xiàn)圈跟蹤多圈絕對(duì)位置的編碼器不需要外部電源。計(jì)數(shù)電子器件幾乎總是處于休眠狀態(tài)，除非當(dāng)軸運(yùn)動(dòng)足以觸發(fā)線(xiàn)中的極性翻轉(zhuǎn)時(shí)。電子分析旋轉(zhuǎn)方向并記錄轉(zhuǎn)數(shù)。這樣，具有基于Wiegand的線(xiàn)圈的編碼器避免了電池耗盡的編碼器的缺點(diǎn)，包括有限的使用壽命，額外的重量和使處理復(fù)雜化的物質(zhì)。全電子計(jì)數(shù)器還消除了對(duì)大多數(shù)光學(xué)編碼器中使用的齒輪的需要。

使用Wiegand-wire編碼器，脈沖強(qiáng)度與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。拾波線(xiàn)圈兩端的電壓始終持續(xù)約10微秒，這使得電子器件更容易一致地進(jìn)行寄存。

相比之下，簡(jiǎn)單的直流發(fā)電機(jī)從機(jī)械旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，但來(lái)自這些裝置的輸出電流取決于旋轉(zhuǎn)速度。如果旋轉(zhuǎn)太慢，發(fā)電機(jī)輸出將不會(huì)為電子元件供電。

無(wú)論附加功能如何，磁編碼器保持機(jī)械簡(jiǎn)單性和魯棒性。

堅(jiān)固的編碼器的艱苦工作

堅(jiān)固的型號(hào)有不銹鋼外殼，重型軸承和IP69K級(jí)軸和連接器密封。編碼器可防止灰塵，水分，熱，沖擊和振動(dòng)。這使得它們?cè)诓傻V，建筑，農(nóng)業(yè)和軍事機(jī)械中是有用的。Hardy磁性編碼器還能承受食品加工設(shè)備常見(jiàn)的腐蝕性清洗。外殼選項(xiàng)包括符合ATEX / IECEx要求的防爆型號(hào)，適用于潛在危險(xiǎn)級(jí)別的易燃?xì)怏w或灰塵。

最新的編碼器中的傳感器結(jié)構(gòu)緊湊，自包含，使編碼器適應(yīng)各種機(jī)械配置變得簡(jiǎn)單。對(duì)于具有可互換特性的模塊化編碼器，設(shè)計(jì)人員可以指定外殼類(lèi)型和材料，軸類(lèi)型和直徑，安裝法蘭類(lèi)型，保護(hù)密封水平和電氣連接器。模塊化編碼器還帶有任意數(shù)量的電子接口，包括串行（SSI），并行，模擬，CANopen / DeviceNet / J1939，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)（Profibus，Interbus）。工業(yè)以太網(wǎng)（EtherNet / IP，Profinet，Powerlink EtherCAT）的接口在地平線(xiàn)上或在某些情況下已經(jīng)在這里。

如何自定義編碼器

設(shè)計(jì)師通常通過(guò)銷(xiāo)售代理購(gòu)買(mǎi)編碼器，他們跟蹤哪些功能在技術(shù)上是可行的。在此設(shè)置下，關(guān)于編碼器是否可按照指定制造的問(wèn)題只能通過(guò)致電制造商進(jìn)行解決。

但是一些制造商現(xiàn)在制造軸安裝編碼器，并在線(xiàn)銷(xiāo)售其“工業(yè)定制”版本，供技術(shù)人員和國(guó)際分銷(xiāo)合作伙伴配置編碼器以確保規(guī)格。數(shù)據(jù)庫(kù)包含數(shù)據(jù)表和技術(shù)圖紙。在線(xiàn)產(chǎn)品向?qū)H顯示有效的編碼器 – 功能組合。這樣的在線(xiàn)選項(xiàng)，加上模塊化編碼器，讓設(shè)計(jì)師組合子組件來(lái)指定超過(guò)100,000種不同的絕對(duì)或增量編碼器變化。