本特利 133819-02
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位置傳感器及編碼器關(guān)鍵術(shù)語，如何選擇合適的位置傳感器
傳感器廣泛用于自動化和測量應(yīng)用中。選擇合適的傳感器的關(guān)鍵步驟是了解傳感器尺寸，分辨率，可重復(fù)性，精度，安裝約束和環(huán)境堅(jiān)固性的要求。
位置傳感器關(guān)鍵術(shù)語
增量式傳感器
僅提供位置更改信息，以便在啟動時實(shí)際位置未知。每轉(zhuǎn)一次索引/標(biāo)記信號定義設(shè)備的零位或零位。在歸航程序中測試到。對于無刷電機(jī)的換相，電機(jī)通常有三個磁性霍爾傳感器，為磁場的初步對準(zhǔn)提供粗略的位置信息。增量傳感器通常體積小、精度高、性價(jià)比高。
傳感器
提供一轉(zhuǎn)內(nèi)或線性行程范圍內(nèi)的實(shí)際物理位置。電機(jī)不需要霍爾，只有在運(yùn)動范圍超過一轉(zhuǎn)的情況下，才需要對旋轉(zhuǎn)應(yīng)用進(jìn)行歸位。傳感器通常比增量設(shè)備更大，更昂貴。
多轉(zhuǎn)
旋轉(zhuǎn)設(shè)備，傳感器可提供多轉(zhuǎn)的實(shí)際位置。可以去除歸航。多回轉(zhuǎn)設(shè)備具有內(nèi)部齒輪裝置，是龐大，昂貴的解決方案。
分辨率
定義可以移動或測量的小位置增量，通常以“計(jì)數(shù)”表示。高性能伺服系統(tǒng)需要高分辨率。定位系統(tǒng)在兩個計(jì)數(shù)之間“抖動”，因此分辨率越高，抖動越小。分辨率對低速時的速度波動也有重大影響。由于速度是從位置反饋中得出的，因此，如果分辨率較低，則樣本中的數(shù)據(jù)可能不足以準(zhǔn)確得出速度。在高速下，高分辨率設(shè)備可以生成超出控制器或伺服驅(qū)動器跟蹤能力的數(shù)據(jù)速率。
插值
可以看出，許多傳感器都會產(chǎn)生正弦和余弦信號。這些信號的周期由設(shè)備固有的“螺距”定義。利用sin/cos信息，理論上可以通過計(jì)算信號比率來獲得無限分辨率。此技術(shù)稱為插值。實(shí)際上，sin/cos信號的保真度和信噪比限制了可實(shí)現(xiàn)的分辨率。
準(zhǔn)確性
定義每個測量位置與實(shí)際物理位置的距離。精度在很大程度上是系統(tǒng)問題，并且可能會受到偏心率，直線度和平面度等機(jī)械誤差的影響。傳感器誤差包括基音（線性）的非累積隨機(jī)變化，基音誤差（斜率）的累積以及內(nèi)部sin/cos信號保真度的變化。精密機(jī)器制造商通常通過偏移量查找表來校準(zhǔn)誤差。
重復(fù)性
定義系統(tǒng)多次返回相同的物理位置時的測量位置范圍?？芍貜?fù)性比精度更重要。為了有效地校準(zhǔn)系統(tǒng)誤差，使每個位置讀數(shù)保持一致很重要。傳感器遲滯（不同的讀數(shù)取決于測量位置的接近方向）是可重復(fù)性的重要因素。
模塊化
旋轉(zhuǎn)反饋裝置的見形式被封裝在帶有內(nèi)部軸承的外殼和通過柔性聯(lián)軸器連接到電機(jī)的軸上。外殼有一系列的密封等級，體積龐大模塊化裝置沒有外殼或軸承，必須內(nèi)置在機(jī)械系統(tǒng)中。它們更緊湊，但可能需要一個更友好的環(huán)境，這取決于技術(shù)。
開/關(guān)軸
對于旋轉(zhuǎn)應(yīng)用，傳感器典型地位于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的秤的圓周上的離軸。當(dāng)徑向空間受到約束時，一些實(shí)現(xiàn)將傳感器定位在軸小化的尺寸上。
電位器
盡管非接觸式傳感器有發(fā)展趨勢，但電位計(jì)（“電位器”）仍廣泛用于低端應(yīng)用中。電位計(jì)測量觸點(diǎn)沿電阻軌道滑動時的電壓降。它們有旋轉(zhuǎn)，線性或曲線形式，通常緊湊而輕便。一個簡單的設(shè)備將花費(fèi)幾分錢，而更高精度的設(shè)備則可能花費(fèi)200美元以上。通過激光修整電阻軌跡，可以使線性度小于0.01％。
電位器在良性環(huán)境中具有低占空比的低性能應(yīng)用中使用。它們易受磨損和灰塵或沙粒等異物的影響。電位計(jì)理論上具有無限分辨率，但實(shí)際上分辨率于模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）接口和整個噪聲環(huán)境。
優(yōu)點(diǎn)：低成本;簡單;緊湊;輕便?？梢宰龅綔?zhǔn)確
弱點(diǎn)：磨損;振動;污染，溫度。
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