长长度线性编码器附录

线性编码器的使用需要适当的安装、校准和与控制系统的连接，此外还需要精确的编码器刻度。下表所选编码器厂家及产品。另外，请参阅文章，长长度线性编码器，链接在本文底部。

污垢和污染物的容忍度是对非接触(暴露)光学线性编码器的要求之一，但不是传统旋转编码器密封结构的主要问题-正如主要文章所讨论的那样。线性编码器和旋转编码器之间的另一个区别是需要宽大的设置公差。

编码器产品事业部市场经理Corrie Fearon表示:“由于显而易见的原因，宽设置公差对长长度线性编码器(LLL)特别重要英国公司．Fearon说:“通常在音高刻度和安装方便之间存在妥协，使用粗刻度的编码器通常比使用细刻度的编码器不那么‘挑剔’。”

Fearon解释说，雷尼绍的Resolute绝对编码器结合了30微米(0.00012英寸)的刻度间距，扫描头偏转公差为±0.5度。他说:“实际上，它大约是±1.5度，即使在这些极端情况下，编码器也不会丢失相位。”相比之下，传统的双轨光学编码器的偏航公差要小得多——据说大约为±0.02度。

为了便于安装，线性编码器制造商提供工具和指导。通常，秤安装工具利用机器的运动来放下秤，因为它沿着轴移动。Fearon继续说道:“在整个安装过程中，必须考虑支撑秤盘，确保操作人员能够安全、不受限制地进入至关重要。”

准确的选择

光学编码器比磁编码器提供更高的位置精度(见主要文章)。然而，磁传感在许多应用中是相当合适的。Fearon引用的一个例子是通过变速箱驱动的机器轴，其中编码器主要用于直接位置反馈。另一方面，他建议需要意识到磁编码器的潜在局限性，如迟滞和可重复性。

光学编码器的总精度为±4微米(µm;1 μ m = 0.00004英寸)，长度可达5米，是可用性的高端，并有保证。标度精度为±5 μ m/m较为常见;其他精度认证为“优于±25µm”的秤仍然代表着具有良好测量质量的产品。交付的实际刻度精度通常可以比指定值更好——在最终产品检查中得到验证，并在主要文章中加以说明。在机器上安装时刻度的误差映射也可以用于补偿最终的轴精度。

当准确性至关重要时，Fearon推荐了两种方法:

• 购买一个非常精确的编码器
• 购买一个高度可重复的编码器和校准与激光干涉仪系统。激光校准工具可从各种编码器制造商。

对于第二个选项，要查看的规格参数是磁滞，抖动,决议他建议道。特别是较粗的螺距编码器可能有明显的双向迟滞，这可能使它们不适合应用。“抖动是来自基本检测方法和电子器件的噪声量，因为信号通过编码器进行处理;更精细的分辨率有助于减少量化效应，”Fearon补充道。

生产长长度的光学编码器的规模是有限的，在一定程度上，由制造经济，在主要文章中讨论。精确的生产机械、测量和控制是必要的，还有一个洁净的环境。Heidenhain公司．开发了多种光刻制造工艺，使光学秤的刻度越来越精细，适合不同的应用需求。光谱一端的刻度具有典型的40 μm的毕业周期，而针对最精确应用的刻度提供2 μm或更细的毕业周期。

全球有相当数量的公司生产线性编码器。下表列出了其中一些公司，并给出了产品示例。

精选长长度线性编码器厂家、产品

(所列编码器提供3米或更长的测量长度)

公司	代表性编码器模型	光学	磁	增量式(I) 绝对(一个)	URL
巴鲁夫有限公司	BML S1A/S1F系列		x *	我	www.balluff.com
Heidenhain公司。	LC211, LC281 LB382 地方政府投资公司系列 丽达系列	x x x * x *		一个 我 一个 我	www.heidenhain.com
Lika电子	Linepuls太 Linecod MTA5		x x	我 一个	www.lika.biz
Magnescale	SR67A SL130		x x *		www.magnescale.com
纽沃电子公司	SHG-TT SHG-A2 / ab		x x	我 一个	www.newall.com
倍加福	WCS位置编码系统	x *		一个	www.pepperl-fuchs.us
英国公司	滋补系列 坚决系列 LM10, LM13 LMA1	x * x *	x * x *	我 一个 我 一个	www.renishaw.com
生病的公司。	TTK 70 LinCoder L230 Pomux KH53		x * x * x *	一个 一个 一个	www.sickusa.com
TR电子	LT-S系列	x *		一个	www.trelectronic.com

编制的控制工程

*非接触(暴露)编码器

编码器连接

连接到运动控制系统或机器驱动器是编码器性能的一个重要方面。各种接口协议可用于将编码器的状态和位置信息从编码器的扫描头传输到更高级别的控制。编码器制造商要么开发了一个或多个内部协议，要么授权第三方产品。通信协议分为专有类型和开源类型。后者基于行业标准。一些知名的接口协议包括:

• 同步串行接口(SSI) -这种串行协议使用主/从安排连接工业网络中的控制器和位置传感器。来自控制器的时钟脉冲串从传感器启动门控输出。SSI基于标志性的RS422通信标准，由德国Max Stegmann GmbH公司于1984年开发，专门用于传输绝对编码器位置数据。
• hiperface -一种专有的串行协议，它可以操作点到点或使用总线连接来连接可从一个主机寻址的多个编码器。它是一种异步(非同步)协议，使用双向RS485通信进行数据传输。Hiperface也由Max Stegmann GmbH开发。
• EnDat(编码器数据)接口是Heidenhain开发的专有串行协议，提供同步数据传输和高级功能，适用于高性能应用程序。这种数字双向接口使编码器数据存储在本地内存中，包括诊断、识别、告警和有关连接组件的信息。
• 国际清算银行接口-由德国iC-Haus公司开发的最新“开放式”同步串行传感器/执行器接口。这个数字协议在两条单向线路上运行，但是它的连续方式(c模式)实现允许双向参数交换。bis集成了信息存储、告警和诊断功能。更高的数据传输速度是bis的另一个特点。

Sick公司的绝对线性编码器目前应用SSI和Hiperface连接。

Heidenhain的绝对线性编码器目前使用EnDat 2.2，这是协议的最新版本。带有EnDat 2.2接口的编码器能够将两个独立导出的位置值传输到控制器进行比较和位置错误检查，以确保机器处于正确的位置。“位置值以不同的方式计算，以确保编码器处于正确的位置。一旦控制器接收到数据包中的位置和错误信息，就会在控制器中进行比较，”Heidenhain机床营销产品专家Nathan Mathiot解释道。

在相关的项目中，Mathiot提到了欧盟正在进行的机床安全倡议，其中包括编码器和功能安全控制的认证。EnDat 2.2接口据报道容纳了在安全相关应用中实现编码器的规定。相关标准包括国际电工委员会IEC 61508:功能安全和国际标准化组织ISO 13849-1:机械指令。

除了EnDat 2.2，一些Heidenhain绝对线性编码器型号支持第三方串行通信协议发那科(发那科串行)，三菱(高速串行接口)，和西门子(Drive-Cliq)。

Renishaw使用BiSS-C通信协议进行绝对编码器。该公司的Resolute系列绝对光学编码器还支持发那科的第三方串行通信协议，松下以及西门子。

此外，各种工业总线接口可用于互连编码器和构成自动化系统的众多其他组件。

值得注意的是，在许多工业应用中，线性编码器与旋转模型一起工作，如在线参考文献2所述。

- Frank J. Bartos，体育，是一个控制工程贡献内容专家。联络他的地址是braunbart@sbcglobal.net

在线

参考文献2 -编码器应用(见底部链接)

参见下面链接的其他相关文章。

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