磁柵傳感器既可以屬于直線編碼器,也可以屬于旋轉(zhuǎn)編碼器。
一、直線編碼器
工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
磁柵直線編碼器主要由磁柵尺和磁頭組成。磁柵尺是在非導(dǎo)磁性材料(如玻璃、不銹鋼等)的基體上,采用涂覆、化學(xué)沉積或電鍍等方法,將一層均勻的磁性薄膜制作在基體表面,然后通過錄磁頭在磁性薄膜上錄制等間距的磁信號(hào)(一般為正弦波或方波信號(hào))。磁頭則用于讀取磁柵尺上的磁信號(hào)。當(dāng)磁頭相對(duì)于磁柵尺做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),磁頭會(huì)感應(yīng)出與位移量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
例如,在數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)直線位移測(cè)量中,磁柵尺安裝在機(jī)床的床身一側(cè),磁頭安裝在工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件上。隨著工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng),磁頭讀取磁柵尺上的磁信號(hào)變化,從而精確地測(cè)量出工作臺(tái)的位移量。
應(yīng)用場(chǎng)景
磁柵直線編碼器廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線中的直線位移測(cè)量。如在電子設(shè)備制造中的印刷電路板(PCB)鉆孔機(jī),需要精確控制鉆頭在X、Y軸方向的直線運(yùn)動(dòng)位置,磁柵直線編碼器能夠提供高精度的位置反饋,保證鉆孔位置的準(zhǔn)確性,鉆孔精度可以達(dá)到±0.01mm甚至更高。
工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
磁柵旋轉(zhuǎn)編碼器是將磁柵制作在旋轉(zhuǎn)部件(如旋轉(zhuǎn)軸)的圓周表面,磁頭則固定在旋轉(zhuǎn)部件附近。當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),磁頭讀取圓周上的磁信號(hào)變化,通過信號(hào)處理電路將磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為與旋轉(zhuǎn)角度或轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。它的結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊,磁柵的圓周刻度精度直接影響其測(cè)量精度。
例如,在工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量中,磁柵旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在關(guān)節(jié)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上,通過讀取磁信號(hào)變化來(lái)確定關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)角度,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確的運(yùn)動(dòng)控制。
應(yīng)用場(chǎng)景
磁柵旋轉(zhuǎn)編碼器常用于電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、機(jī)器人關(guān)節(jié)角度測(cè)量等領(lǐng)域。在自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的堆垛機(jī)中,電機(jī)驅(qū)動(dòng)堆垛機(jī)的載貨臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)以及貨叉的伸縮和旋轉(zhuǎn)。磁柵旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在電機(jī)軸上,用于精確測(cè)量電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)速,進(jìn)而精確控制載貨臺(tái)的位置和貨叉的動(dòng)作,提高倉(cāng)儲(chǔ)貨物存取的準(zhǔn)確性和效率。
從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,隨著材料技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)磁柵傳感器有望采用性能更優(yōu)的磁性材料,進(jìn)一步提升磁信號(hào)的穩(wěn)定性和精度。同時(shí),在信號(hào)處理技術(shù)方面,研發(fā)更高效的算法,降低外界干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,使磁柵傳感器在直線和旋轉(zhuǎn)測(cè)量應(yīng)用中持續(xù)拓展,為更多復(fù)雜的工業(yè)場(chǎng)景提供精準(zhǔn)可靠的測(cè)量解決方案,助力工業(yè)自動(dòng)化邁向更高水平。 總之,磁柵傳感器以其精準(zhǔn)的測(cè)量能力,在直線與旋轉(zhuǎn)測(cè)量領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟,為工業(yè)發(fā)展持續(xù)賦能。