電容式編碼器的優(yōu)點(diǎn)和性能特點(diǎn)有哪些？

電容式編碼器通過(guò)測(cè)量調(diào)制旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的原理來(lái)測(cè)量一圈的絕對(duì)角度，實(shí)現(xiàn)高分辨率和高精度的角度測(cè)量。載波信號(hào)經(jīng)由發(fā)射電極發(fā)射。在移動(dòng)金屬轉(zhuǎn)臺(tái)或移動(dòng)介質(zhì)轉(zhuǎn)臺(tái)調(diào)制空間電場(chǎng)并將其反射回差分接收電極后，由ADC對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧和采樣，并使用FPGA。對(duì)于同步解調(diào)，角度值實(shí)時(shí)計(jì)算。


電容編碼器的工作原理與數(shù)字卡鉗相同，提供了一種解決方案，克服了光學(xué)和磁性編碼器的許多缺點(diǎn)。此外，與光學(xué)編碼器中使用的玻璃盤相比，它不太容易受到振動(dòng)和極高低溫的影響。如前所述，電容式編碼器往往比光學(xué)編碼器壽命更長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈儧](méi)有LED燒毀的問(wèn)題。因此，電容式編碼器更適合電池供電的應(yīng)用，因?yàn)槠浞庋b尺寸小，在整個(gè)分辨率范圍內(nèi)僅消耗6-18mA的低電流。

電容式編碼器具有高阻抗和低功耗的特點(diǎn)，因此只需要很小的輸入力和很低的輸入能量。電容傳感器需要的輸入能量非常小，因?yàn)殡姌O板之間的靜電吸引非常小（約10-5 N），因此它們具有非常低的壓力、力測(cè)量和其他低輸入能量測(cè)量問(wèn)題。特別適合分辨率。它對(duì)小加速度和位移非常敏感，分辨率非常高，可以感覺(jué)到0.001μm或更小的位移。良好的溫度穩(wěn)定性。傳感器的電容值通常與電極材料無(wú)關(guān)，有助于選擇溫度系數(shù)較低的材料，并且產(chǎn)生的熱量很少，因此對(duì)穩(wěn)定性影響很小。

電容式編碼器技術(shù)比磁編碼器更穩(wěn)定、準(zhǔn)確，分辨率更高，使后者面臨的電磁干擾和電噪聲對(duì)磁編碼器的影響更小。此外，電容編碼器的數(shù)字化在靈活性和可編程性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。光學(xué)或磁性編碼器的分辨率由編碼器輪決定，因此每次需要其他分辨率時(shí)都會(huì)使用新的編碼器，這增加了設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的時(shí)間和成本。

電容式編碼器的檢測(cè)部分取消了光學(xué)元件和刻有它的碼盤，并替換了由成熟電路板創(chuàng)建的圖案。這大大降低了制造成本。檢測(cè)區(qū)域探測(cè)器是整個(gè)環(huán)形表面。具有大檢測(cè)面積和高信噪比的圓周。通過(guò)平衡機(jī)械偏心和其他安裝引起的誤差，可顯著降低安裝精度要求，消除軸承，并實(shí)現(xiàn)無(wú)軸承安裝方法。它已被采納。該算法提供實(shí)時(shí)計(jì)算和校正重定位周期中的零階和高階諧波誤差，以實(shí)現(xiàn)真正的自適應(yīng)。這大大降低了編碼器精度的安裝要求。


此外，電容式編碼器在靈活性和可編程性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楣鈱W(xué)或磁性編碼器的分辨率由編碼器輪決定。如果需要其他分辨率，使用新編碼器將在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。和成本。然而，電容式編碼器有多種可編程分辨率，無(wú)需設(shè)計(jì)師在每次需要新分辨率時(shí)更換編碼器，這不僅減少了庫(kù)存，還可以微調(diào)PID控制回路。它簡(jiǎn)化了系統(tǒng)優(yōu)化。對(duì)于BLDC電機(jī)整流，電容編碼器允許數(shù)字校準(zhǔn)和索引脈沖設(shè)置。對(duì)于光學(xué)編碼器來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)重復(fù)且耗時(shí)的任務(wù)。內(nèi)置診斷功能使設(shè)計(jì)人員能夠更多地訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以優(yōu)化系統(tǒng)并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排除。

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