旋转绝对磁性套件编码器

　　工业和协作机器人手臂关节，以及自动导向车辆方向盘等新型定位系统应用，对位置传感器的精度、重复性和分辨率具有极高要求。位置传感器整体可靠性是最终用户任何环境条件下的关键参数。Vishay推出的磁性编码器满足这些应用需求。本文简要介绍旋转绝对磁性套件 (RAMK) 及其相对于其他位置传感技术的优势。

　　旋转绝对磁性套件编码器原理:

　　与所有位置传感器一样，旋转绝对磁性套件 (RAMK) 编码器用于将机械角位移转换成电信号 (主要是数字信号)。 因此，Vishay MCB开发了创新磁性技术，满足广泛性能需求。

　　RAMK的转子由多个磁道组成。 这些磁道产生的磁场由安装在定子上的霍尔效应元件读取，从而确定转子的绝对位置 (图1) 。

　　图1：磁道和霍尔效应元件 (专利设计)

　　分辨率是实际分辨率，不是计算结果。 重复性高于16比特。 这一技术可达到的精度和分辨率如图2所示。

　　图2：精度和分辨率

　　由于这种“真实”分辨率，数学函数具有严格单调性。对于所有强调重复性的应用，最后一点是需要记住的重要参数。

　　优点：

　　传感器采用套件结构 (转子+定子)、“离轴”设计 (防止挡圈进入轴端)、高度低 (约6.5 mm)、重量轻 (< 55 g)，适用于空间受限、需要精确反馈角位移的应用 (图3)。

　　图3：RAMK编码器功能

　　RAMK具有大量技术优点：

　　1、重复性：高精度和高分辨率使这种位置传感器适合用于恶劣环境中需要高重复性的嵌入式设备

　　2、安全：这种技术内置自我监控，可以满足各种安全要求 (包括气隙监测，温度监测和一致性比特率)

　　3、精度：转速高于220 rpm时，转子/定子保持非常紧密的配合精度 (12比特至13比特)

　　4、即插即用：这些产品完全“即插即用”，客户在机械固定之后无需任何调校

　　5、Vishay技术对工业环境中常见的湿度、油脂、灰尘和其他污染物不敏感;相对于塑料盘必须完全清洁才能准确工作的其他光学技术，这一特点具有无可否认的优势

　　6、电磁技术对温度不敏感，这是优于电容技术的主要优势，后者介电常数取决于温度和湿度。由于采用专利架构，与其他类似技术相比，Vishay编码器对外部磁场不敏感

　　7、具有极高的抗冲击和抗振动能力，可达到军品级性能水平

　　8、根据需要提供各种规格的产品 - 输出信号 (SPI，SSI或Biss-C)、多匝线圈变体、全冗余、定制外壳和电池备用插接件。

应用：

　　RAMK具有极高精度、重复性和分辨率，主要应用包括灰尘、湿度和油脂等外部污染风险很高的机器人手臂关节控制，确定自动导向车辆方向盘位置。

　　RAMK编码器具有出色的抗冲击和抗振动能力，同时针对光电设备和导弹制导系统的万向节进行了优化。

　　其他应用领域包括标准编码器精度不够高的风车和太阳能电池板。