高精度編碼器的好苗子之重載編碼器

港口起重機(jī)每天裝卸數(shù)千噸貨物；礦業(yè)公司使用延伸數(shù)千英尺的輸送機(jī)系統(tǒng)運輸重達(dá)數(shù)千噸的礦石；電梯每天運載數(shù)千名乘客；汽車制造商使用自動化生產(chǎn)線將汽車運輸?shù)礁鱾€裝配階段；千噸級升降橋可同時承載多列列車，每天多次起降，讓船只通過。有無數(shù)這樣的場景，為重載旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用描繪了一幅美好的畫面——重載旋轉(zhuǎn)編碼器始終在惡劣的工作條件下長時間可靠地執(zhí)行繁重的任務(wù)。

自20世紀(jì)50年代霍伯納柏林為最高需求開發(fā)編碼器以來，“重載”一詞一直與之相關(guān)。從那時起，霍伯納柏林（今天是傳感器專家堡盟 Group的一部分）不斷改進(jìn)其產(chǎn)品，并一直被視為重載編碼器領(lǐng)域的專家。但是，當(dāng)我們談?wù)撝剌d編碼器時，我們實際上在談?wù)撌裁茨?？畢竟，這個詞既不受法律保護(hù)，也沒有規(guī)范來規(guī)范它?！爸剌d”的意思就是“耐用”。這可能就是為什么一些人認(rèn)為重載編碼器只是厚壁和防銹。事實上，這個詞的含義遠(yuǎn)不止這些。

什么樣的編碼器被稱為“重載編碼器”？

對于堡盟來說，重載技術(shù)提供了全面的性能保證。首先，這意味著編碼器不會讓用戶失望，即使在最惡劣的條件下。其次，這些“重量級”玩家不會因為“輕量級”旋轉(zhuǎn)編碼器而失去準(zhǔn)確性，即使在長時間使用的情況下也是如此。由于以下四個特性，堡盟的重載旋轉(zhuǎn)編碼器滿足上述要求：

高精度：為了讓用戶能夠精確控制驅(qū)動器和電機(jī)，旋轉(zhuǎn)編碼器必須提供可靠的信號。系統(tǒng)控制使用這些信號來監(jiān)控驅(qū)動器的速度或報告機(jī)械部件的位置。只有通過這些信號，控制器才能接收速度信息，并且可以在驅(qū)動器超過或低于設(shè)定速度范圍時及時進(jìn)行干預(yù)。由于機(jī)械和設(shè)備通常相當(dāng)大（例如碼頭起重機(jī)、斗輪挖掘機(jī)、軋鋼機(jī)、垃圾粉碎機(jī)等），人們可能會錯誤地認(rèn)為此類設(shè)備不需要太高的精度。然而，事實并非如此。尤其是在用很大的力搬運重物時（例如，在裝載和卸載重達(dá)噸的集裝箱時），即使是很小的測量誤差也會產(chǎn)生許多嚴(yán)重的后果。


堡盟 HMG10/PMG10系列絕對重載編碼器的革命性設(shè)計結(jié)合了兩側(cè)久經(jīng)考驗的軸承設(shè)計、高精度磁感應(yīng)技術(shù)和專利微型自生機(jī)構(gòu)。堡盟的重載編碼器繼承了原霍伯納柏林經(jīng)驗證的重載技術(shù)，并采用了根據(jù)最新EMC技術(shù)優(yōu)化的抗干擾設(shè)計。


由于其復(fù)雜的密封設(shè)計，堡盟的重載旋轉(zhuǎn)編碼器在較寬的溫度范圍（高達(dá)+95°C）內(nèi)達(dá)到IP66和IP67防護(hù)等級。迷宮密封和軸封的先進(jìn)組合可長期保護(hù)堡盟的重載編碼器免受固體、水分和粘性污染物的影響。

堅固性：重載編碼器必須足夠堅固，能夠承受嚴(yán)重的沖擊、振動和編碼器軸上的外力多年。最后，更換旋轉(zhuǎn)編碼器的成本非常高，這并不是因為旋轉(zhuǎn)編碼器本身很貴，而是因為旋轉(zhuǎn)編碼器安裝的地方很難進(jìn)入，整個工廠都必須關(guān)閉進(jìn)行更換。重載旋轉(zhuǎn)編碼器具有以下特點：兩端有足夠間隙的大型軸承，以補(bǔ)償徑向和軸向負(fù)載，堅固的厚壁外殼，抗沖擊和振動，永久保護(hù)內(nèi)部組件。

密封性：重載編碼器通常安裝在多塵、潮濕或骯臟的環(huán)境中，因此編碼器外殼必須密封良好，尤其是在軸和電氣接口等關(guān)鍵點。此外，由于編碼器可能接觸化學(xué)品或海水，因此必須使用合適的外殼材料和涂層，以實現(xiàn)優(yōu)異的耐腐蝕性。

電氣穩(wěn)定性：重載編碼器必須不受電磁干擾。磁場通常由附近的非屏蔽電纜產(chǎn)生，在許多應(yīng)用中很常見。如果沒有適當(dāng)?shù)钠帘未胧?，旋轉(zhuǎn)編碼器中的電子設(shè)備可能會損壞或提供不正確的測量信號。此外，軸承內(nèi)部的電位差會產(chǎn)生波紋電流，從而點燃軸承潤滑油并導(dǎo)致軸承損壞。由于這些原因，重載編碼器內(nèi)的電子設(shè)備必須與工作環(huán)境進(jìn)行電氣隔離。

絕對或增量編碼器：超出標(biāo)準(zhǔn)

如上所述重載旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用非常廣泛。這就是為什么何盟的重載產(chǎn)品組合非常廣泛，包括各種類型的增量或絕對編碼器。HOG10/POG10系列是增量重載編碼器中的基準(zhǔn)。重載編碼器HOG10具有堡盟產(chǎn)品的其他獨特特性，可以大大提高安裝精度，如下兩種情況所示：

高性能旋轉(zhuǎn)編碼器通常安裝在周圍有灰塵、濕氣和化學(xué)品的惡劣工作環(huán)境中，這些環(huán)境需要強(qiáng)有力的保護(hù)密封。然而，每個密封件都是不同的：HOG10提供了多種密封設(shè)計，可在各種操作條件下（包括油性、潮濕或多塵環(huán)境、海洋和熱帶氣候、水泥廠或其他惡劣環(huán)境）為旋轉(zhuǎn)編碼器提供最佳保護(hù)。例如，密封件非常可靠，能夠承受各種尺寸固體顆粒的沖擊，并具有優(yōu)異的長期耐磨性。此外，密封件不會產(chǎn)生摩擦，有效防止功率損失。這種密封設(shè)計是最有效的，在高速下消耗更少的能量。

由于重載編碼器通常安裝在大型設(shè)備中，其信號傳輸距離通常不小于100米。因此，何盟非常重視旋轉(zhuǎn)編碼器的信號質(zhì)量，并使用防短路功率晶體管來獲得高輸出功率。其中，部分產(chǎn)品的信號傳輸距離甚至可以達(dá)到550米。如果需要更長的傳輸距離，還可以使用光纖電纜實現(xiàn)長達(dá)1.5公里的無噪聲信號傳輸。

堡盟的絕對重載編碼器（如HMG10/PMG10）也具有超出標(biāo)準(zhǔn)編碼器的特殊功能，例如通過Profinet接口輸出精確的位置信號。除了絕對位置信息外，通常還需要增量信號來輸出速度反饋，這就是絕對值重載編碼器通過串行數(shù)字接口（如SSI）或現(xiàn)場總線（如HTL或TTL）輸出增量位置信號的原因。一些型號甚至可以集成超速開關(guān)，通過開關(guān)輸出提供極限速度信息。


堡盟公司的穩(wěn)健編碼器由于其兩側(cè)的穩(wěn)健方位而在同類產(chǎn)品中獨占鰲頭。這種設(shè)計具有無與倫比的徑向和軸向負(fù)載能力，確保了極高的機(jī)械負(fù)載能力和超長的使用壽命。

針對各種應(yīng)用的靈活解決方案

編碼器支持多種安裝選項，無論是空心軸設(shè)計（通孔或盲孔）、錐形孔設(shè)計還是帶可選歐法蘭B10的實心軸設(shè)計，都沒有問題。如果需要，重載編碼器、速度開關(guān)和測速電機(jī)可以組合成一個堅固的單元，這不僅節(jié)省了安裝空間，而且可以在同一驅(qū)動軸上同時測量不同的輸出信號。堡盟的HOG16/22/28大型旋轉(zhuǎn)編碼器可用于在極端惡劣的工作條件下（如煤塵、腐蝕性空氣或鋼鐵廠的高溫）監(jiān)測驅(qū)動軸的極限速度。

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