工業(yè)和協(xié)作機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)，以及自動導(dǎo)向車輛方向盤等新型定位系統(tǒng)應(yīng)用，對位置傳感器的精度、重復(fù)性和分辨率具有極高要求。位置傳感器整體可靠性是最終用戶任何環(huán)境條件下的關(guān)鍵參數(shù)。Vishay推出的磁性編碼器滿足這些應(yīng)用需求。本文簡要介紹旋轉(zhuǎn)絕對磁性套件 (RAMK) 及其相對于其他位置傳感技術(shù)的優(yōu)勢。
旋轉(zhuǎn)絕對磁性套件編碼器原理:
與所有位置傳感器一樣，旋轉(zhuǎn)絕對磁性套件 (RAMK) 編碼器用于將機(jī)械角位移轉(zhuǎn)換成電信號 (主要是數(shù)字信號)。 因此，Vishay MCB開發(fā)了創(chuàng)新磁性技術(shù)，滿足廣泛性能需求。
RAMK的轉(zhuǎn)子由多個磁道組成。 這些磁道產(chǎn)生的磁場由安裝在定子上的霍爾效應(yīng)元件讀取，從而確定轉(zhuǎn)子的絕對位置 (圖1) 。
圖1：磁道和霍爾效應(yīng)元件 (專利設(shè)計(jì))
分辨率是實(shí)際分辨率，不是計(jì)算結(jié)果。 重復(fù)性高于16比特。 這一技術(shù)可達(dá)到的精度和分辨率如圖2所示。
圖2：精度和分辨率
由于這種“真實(shí)”分辨率，數(shù)學(xué)函數(shù)具有嚴(yán)格單調(diào)性。對于所有強(qiáng)調(diào)重復(fù)性的應(yīng)用，最后一點(diǎn)是需要記住的重要參數(shù)。
優(yōu)點(diǎn)：
傳感器采用套件結(jié)構(gòu) (轉(zhuǎn)子+定子)、“離軸”設(shè)計(jì) (防止擋圈進(jìn)入軸端)、高度低 (約6.5 mm)、重量輕 (< 55 g)，適用于空間受限、需要精確反饋角位移的應(yīng)用 (圖3)。
圖3：RAMK編碼器功能
RAMK具有大量技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
1、重復(fù)性：高精度和高分辨率使這種位置傳感器適合用于惡劣環(huán)境中需要高重復(fù)性的嵌入式設(shè)備
2、安全：這種技術(shù)內(nèi)置自我監(jiān)控，可以滿足各種安全要求 (包括氣隙監(jiān)測，溫度監(jiān)測和一致性比特率)
3、精度：轉(zhuǎn)速高于220 rpm時，轉(zhuǎn)子/定子保持非常緊密的配合精度 (12比特至13比特)
4、即插即用：這些產(chǎn)品完全“即插即用”，客戶在機(jī)械固定之后無需任何調(diào)校
5、Vishay技術(shù)對工業(yè)環(huán)境中常見的濕度、油脂、灰塵和其他污染物不敏感;相對于塑料盤必須完全清潔才能準(zhǔn)確工作的其他光學(xué)技術(shù)，這一特點(diǎn)具有無可否認(rèn)的優(yōu)勢
6、電磁技術(shù)對溫度不敏感，這是優(yōu)于電容技術(shù)的主要優(yōu)勢，后者介電常數(shù)取決于溫度和濕度。由于采用專利架構(gòu)，與其他類似技術(shù)相比，Vishay編碼器對外部磁場不敏感
7、具有極高的抗沖擊和抗振動能力，可達(dá)到軍品級性能水平
8、根據(jù)需要提供各種規(guī)格的產(chǎn)品 - 輸出信號 (SPI，SSI或Biss-C)、多匝線圈變體、全冗余、定制外殼和電池備用插接件。
應(yīng)用：
RAMK具有極高精度、重復(fù)性和分辨率，主要應(yīng)用包括灰塵、濕度和油脂等外部污染風(fēng)險(xiǎn)很高的機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)控制，確定自動導(dǎo)向車輛方向盤位置。
RAMK編碼器具有出色的抗沖擊和抗振動能力，同時針對光電設(shè)備和導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的萬向節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化。
其他應(yīng)用領(lǐng)域包括標(biāo)準(zhǔn)編碼器精度不夠高的風(fēng)車和太陽能電池板。
