編碼器根據(jù)使用情況,,大致可分為商用級(jí)與芯片級(jí),、經(jīng)濟(jì)級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)工業(yè) 級(jí),、各類特殊工業(yè)使用級(jí),。
商用級(jí)與芯片級(jí): 比如打印機(jī),磁卡機(jī)內(nèi)部的編碼器,構(gòu)造簡單,,很多外殼都沒有的,幾乎不用談溫度,、防塵防水和電磁兼容的,,價(jià)格極其便宜。
芯片級(jí):價(jià)格很低,,目 前國外一些半導(dǎo)體芯片廠家提供,,或下游廠家簡單封裝的,無外殼或簡單外殼,,電源和信號(hào)僅簡單處理,,適用于廠家二次電路開發(fā),接收線路距離編碼器不宜超過 50cm,,一些流量計(jì),、閥門電調(diào)廠家選用此等級(jí),該類編碼器的防護(hù)與 電磁兼容抗干擾,,應(yīng)由二次開發(fā)的廠家去兼顧的,,如不了解,較易造成損壞,。
經(jīng)濟(jì)級(jí)與工業(yè)級(jí): 經(jīng)濟(jì)級(jí)的已有簡單封裝與簡單處理,,適用于單機(jī)設(shè)備,例如繡花機(jī)類的,,但經(jīng)濟(jì)級(jí)的特點(diǎn)就是與工業(yè)級(jí)比較的經(jīng)濟(jì)性,,其設(shè)計(jì)與選材都定位在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠上,并不適合大型設(shè)備,、流水線和工程項(xiàng)目,,而工業(yè)級(jí)的設(shè)計(jì)、選材與檢測都是按標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)要求做的,,適合于各種工業(yè)設(shè)備,、流水線和工程項(xiàng)目,兩種級(jí)別的典型區(qū)別,,
可從外觀和參數(shù)表上看到的差別如下:
1.軸承經(jīng)濟(jì)級(jí)的轉(zhuǎn)軸軸承為單軸承,,(芯片級(jí)的有些都不用滾珠軸承),有些經(jīng)濟(jì)級(jí)的軸承外部是由卡子固定,,可以看到卡簧(如下圖),,有些較聰明,軸 承前面加個(gè)零件遮住了卡簧,,單軸承的在使用一段時(shí)間后,由于受力支撐的單一,,精度自然就難以保證了,,密封性也差些。而工業(yè)級(jí)的是雙滾珠軸承結(jié)構(gòu),,多平衡支撐點(diǎn),,軸的精密性、抗沖擊性,、密封性都要高,。雙軸承的結(jié)構(gòu),對(duì)于軸的加工精度和安裝精度要求很高,,因?yàn)槿绻炔粔?,因兩個(gè)軸承的相互作用,轉(zhuǎn)起來就有“卡”的感覺,,所以拿著軸轉(zhuǎn)一下,,也可以感覺到軸的精密性。奇怪的是,,有些標(biāo)稱“高精度”的編碼器,,軸承也是單軸承方法,,其“高精度”在長期使用下,,我不知是如何保證的。
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2.外殼封裝經(jīng)濟(jì)級(jí)的外殼封裝依賴于三個(gè)螺絲固定(在編碼器的外殼外徑上如有三個(gè)螺絲固定,,由于螺絲的頂入,,而造成外圓輕微變形而不圓,會(huì)影響密封性 能),,而工業(yè)級(jí)的外殼沒有螺絲固定,,密封是擠壓式+O 型密封圈一次密封的。有些用戶以為工作環(huán)境沒有塵,、水汽的問題,,怎么還會(huì)損壞呢?其實(shí)編碼器在使用中,,必然有開機(jī)與停機(jī)的變化中,,由于熱脹冷縮的溫差而 造成內(nèi)外氣壓差,防護(hù)等級(jí)差的編碼器,,會(huì)產(chǎn)生“呼吸性”水汽,,由于壓 差水汽吸入編碼器,因時(shí)間的積累而損壞光學(xué)組件和電氣線路,,影響使用或損壞編碼器,,較典型的是用一段時(shí)間不準(zhǔn)或信號(hào)不穩(wěn)定,。而有些編碼器在較高溫度下使用出現(xiàn)問題,以為是溫度問題,,實(shí)際卻是密封性問題,。
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3. 溫度等級(jí)
經(jīng)濟(jì)級(jí)的一般只有-10 度~60 度,一般不會(huì)超過 70 度,,而工業(yè)級(jí)的工作溫度 一般為零下 20 度~70 度,,好的為零下 25 度~80 度的。溫度等級(jí)其實(shí)反映的 是內(nèi)部零件選用的等級(jí),,大家要知道,,一般民用級(jí)電子零件的溫度大部分是到 55 度或 60 度,而到 70 度以上的優(yōu)級(jí)工業(yè)級(jí)零件價(jià)格常常就會(huì)貴一倍以上,,不同的等級(jí)不僅僅是溫度問題,,而且是其在使用中反映的失效概 率。而寬范圍不僅僅是可適用于這些極限溫度范圍,,而且抗溫度沖擊波動(dòng)的能力好,。有些用戶以為使用的環(huán)境到不了這些溫度極限范圍,55 度就夠了,,但他們忽視了開機(jī)關(guān)機(jī)等溫度沖擊波動(dòng)可能對(duì)器件的損壞,,以及內(nèi)部 芯片的失效概率。
4. 輸出信號(hào)與電源
經(jīng)濟(jì)級(jí)的輸出大部分是集電極開路的 PNP 或 NPN,,電源與信號(hào)沒有極性保 護(hù)和短路保護(hù),,集電極開路輸出為單邊非平衡形??垢蓴_與信號(hào)遠(yuǎn)傳要 差,,在有些工況下使用,尤其是工程型,,其實(shí)是很不適用的,。而工業(yè)級(jí)輸出是推挽式(兼顧 PNP 與 NPN),或差分驅(qū)動(dòng)的平衡輸出,,或其他標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)信號(hào),。例如 SSI 信號(hào),有些經(jīng)濟(jì)級(jí)的也標(biāo)為 SSI,,但那個(gè)并非標(biāo)準(zhǔn)工業(yè) 級(jí) RS422 的 SSI,,買回來連起來才發(fā)現(xiàn)不對(duì);工業(yè)級(jí)的電源為 10-30Vdc,, 長距離壓降衰減不影響,,信號(hào)線往往帶短路保護(hù)。很多工業(yè)現(xiàn)場電源會(huì)有 短瞬間的不穩(wěn)定,,寬電源很重要,,確保編碼器工作不受影響,,而極性短路 保護(hù)可避免工程及檢修中的接錯(cuò)線、偶發(fā)事故而損壞編碼器,。
5. 電磁兼容性 經(jīng)濟(jì)級(jí)電磁兼容等級(jí)不是很高,,基本沒有為此的特別設(shè)計(jì),而工業(yè)級(jí)電磁兼容性 EMC 一般要達(dá)到二級(jí)以上,,(必須有檢測標(biāo)準(zhǔn)及提供檢測證書),,包括浪涌、快速脈沖群,、靜電等標(biāo)準(zhǔn)測試,,這些指標(biāo),關(guān)系到編碼器在復(fù) 雜電氣環(huán)境下的穩(wěn)定工作,。
6. 內(nèi)部零件: 內(nèi)部零件從外觀上和參數(shù)表上無法看到,,工業(yè)級(jí)的往往集成化、模塊化高,,線路板貼片式焊接,,有三防處理。
7. 檢測程序與標(biāo)準(zhǔn)及最后的成本: 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)編碼器,,由于構(gòu)造設(shè)計(jì)及零部件的選用,,零部件成本可能是經(jīng)
濟(jì)級(jí)編碼器成本的幾倍以上,再加上檢測程序與標(biāo)準(zhǔn)均高于經(jīng)濟(jì)級(jí),,所 以,,工業(yè)級(jí)的編碼器的成本遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)的。
各類特殊工業(yè)使用級(jí):比如防爆等級(jí),、汽車電子等級(jí),、高溫等級(jí)(大于100 度)、防浸水等級(jí),、超重載等級(jí)等,由于各自的工況要求不同而專門設(shè) 計(jì),,在此不一一贅述,。
不同級(jí)別的編碼器可能差價(jià)很大,從幾十元到幾千元的不等,,源于不同的 等級(jí)的編碼器設(shè)計(jì)使用目標(biāo)不同,,選材成本與加工、檢測成本相差很大,。用戶 可根據(jù)使用的要求選擇編碼器,,而非僅相信進(jìn)口還是國產(chǎn),或某某品牌中間商的宣傳,。如果沒有正確的選型,,即使買的是某某“進(jìn)口”品牌,,也會(huì)有怎么也
“這么容易壞”或“不準(zhǔn)”的問題。翻開很多公司的樣本,,可能不同等級(jí)的產(chǎn) 品都有,,價(jià)格差別也很大,但商家往往并不特別注明,,而很多進(jìn)口代理商甚至 廠家,,打著進(jìn)口的品牌,拿低等級(jí)的編碼器推薦給客戶當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)等級(jí)用,,從而損害用戶利益,,使之在使用上存在品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在國內(nèi)使用的很多日韓編碼器和一些歐洲雜牌的編碼器就可能只是經(jīng)濟(jì)等級(jí)的,,尤其是日韓的一些品牌,, 經(jīng)濟(jì)型等級(jí)在中國重點(diǎn)推廣,用戶需要了解清楚,。(來源:精浦)