工作原理
空心磁編碼器的工作原理基于磁電原理。當(dāng)電流通過一個(gè)位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體時(shí),磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向的作用力,從而在垂直于導(dǎo)體與磁感線的方向上產(chǎn)生電勢(shì)差。如果讓施加在導(dǎo)體上的磁場(chǎng)以電流流經(jīng)路徑為軸線旋轉(zhuǎn),那么霍爾電勢(shì)差就會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)與導(dǎo)體之間角度的改變而發(fā)生變化。這個(gè)電勢(shì)差的變化趨勢(shì)是一條正弦曲線,基于通電導(dǎo)體兩側(cè)的電壓,就可以反推計(jì)算出磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角度,這就是空心磁編碼器測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置反饋時(shí)的基本工作機(jī)理。
組成結(jié)構(gòu)
空心磁編碼器主要由磁性傳感器、磁性標(biāo)尺和信號(hào)處理電路三部分組成:
1、磁性標(biāo)尺:通常由鐵、鈷、鎳等金屬的磁性材料組成,其表面披有磁性條紋,可以隨著機(jī)械系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
2、磁性傳感器:能夠探測(cè)到磁性標(biāo)尺上的磁場(chǎng)變化并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
3、信號(hào)處理電路:對(duì)磁性傳感器轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算,從而獲得機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置和速度等信息。
性能特點(diǎn)
1、無接觸式測(cè)量:由于磁性傳感器和磁性標(biāo)尺之間無接觸,可大大降低機(jī)械磨損和失效的幾率。
2、精度高:磁性傳感器可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量,分辨率通??蛇_(dá)到幾微米。
3、抗干擾能力強(qiáng):磁性傳感器具有抗干擾、抗磁場(chǎng)干擾等優(yōu)點(diǎn),可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。
同時(shí),空心磁編碼器還具有空心軸設(shè)計(jì)的特點(diǎn),使其內(nèi)部沒有實(shí)體軸,從而減少了機(jī)械摩擦和磨損,提高了編碼器的使用壽命和精度。