走进编码器-原理分类篇
编码器在运动控制类产品中比较常见，旋转编码器都是组成运动控制反馈回路的关键元器件，包括工业自动化设备和过程控制、机器人技术、医疗设备、能源、航空航天等。
光学式、磁式和电容式是可供工程师使用的三种主要编码器技术。不过，要确定哪种技术最适合最终应用，还需要考虑一些因素。
本文将概述光学式、磁式和电容式三种编码器技术。
微传智能科技（常州）有限公司
01光电编码器
多年来，光学编码器一直都是运动控制应用市场的热门选择。它由 LED 光源（通常是红外光源）和光电探测器组成，二者分别位于编码器码盘两侧。
码盘由塑料或玻璃制成，上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时，LED 光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断，从而产生两路典型的方波 A 和 B 正交脉冲，可用于确定轴的旋转和速度。
02电容式编码器
电容式编码器主要由三部分组成：转子、固定发射器和固定接收器。电容感应使用条状或线状纹路，一极位于固定元件上，另一极位于活动元件上，以构成可变电容器，并配置成一对接收器/发射器。
转子上蚀刻了正弦波纹路，随着电机轴的转动，这种纹路可产生特殊但可预测的信号。随后，该信号经由编码器的板载 ASIC 转换，以计算轴的位置和旋转方向。
03磁性编码器
磁性编码器的结构与光学编码器类似，但它利用的是磁场，而非光束。磁性编码器使用磁性码盘替代带槽光电码盘，磁性码盘上带有间隔排列的磁极，并在一列霍尔效应传感器或磁阻传感器上旋转。码盘的任何转动都会使这些传感器产生响应，而产生的信号将传输至信号调理前端电路以确定轴的位置。
相较于光学编码器，磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击。而且，在遇到灰尘、污垢和油渍等污染物的情况下，磁性编码器却不受影响，因此非常适合恶劣环境应用。此外，从传感技术上看，磁编码器的传感器和码盘表面之间无物理接触，可减少磨损、维护要求，使用寿命更长;加上更具优势的成本，在CNC、半导体工业制造、机器人等领域的使用数量有望逐步增长。
在许多运动控制应用中，温度、振动和环境污染物都是编码器必须应对的重要挑战因素。传统霍尔效应的磁性编码器发展较为成熟，但受限于精度，技术方向有望转向磁阻编码器，通过集成动态角度误差补偿等算法技术，提高抗干扰性。
微传科技凭借AMR技术的强势优重点布局磁编码器赛道，首款在轴磁编码器芯片已经在市场上崭露头角，接下来将推出离轴编码器和线性编码器芯片，不断提升国产磁编码器的性能与竞争力。
