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世平安森美Inductive Sensing NCS32100 and NCV77320动作原理说明

06/09 17:48
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介绍安森美Inductive Sensing NCS32100 and NCV77320 之前,先说明什么是编码器以及为何要用编码器。

何谓编码器 (encoder)

编码器主要是测量旋转速度、位置、角度等机械变化量,再把此变化量转换成特定电信号给处理系统的转换器功能元件或模组,是对旋转角度或位移量进行编码,之后再以类比、脉冲、数位代码信号等型式输出的装置。

为何要用编码器?

编码器所检测的机械变化量,主要是针对旋转转轴的变化量,这转轴经由马达、齿轮、叉速器等装置之后会对应到旋转速度(或车速)、长度(滚轮产出的距离)、位置(机械手臂的绝对位置)的特定数据,意即经由旋转轴心所产出的速度、长度、位置若有精密调控的需求,就有必要使用编码器。

常见的编码器型式:

常见的旋转编码器有光学式和磁性式(包含电生磁)。

光学式编码器是业界最常采用的高精度编码器,单价最高精度也是最高的,但不是此次介绍的重点。

磁性(含电生磁感应)式编码器大致分为三种:

其一是磁性编码器-主要是透过检测旋转轴心尾端永久磁铁交替的磁化N极和S极的磁极变化,将其转换为对应的电信号,并以特定形式输出,单价最低精度也是最低的,也不是此次介绍的重点。

其二是解角器Resolver(电生磁感应式编码器)-以施加弦波电压至旋转的主线圈,经由电生磁场感应到两个90度相位差的次级线圈以提供正弦和馀弦的输出信号,此方案特色是坚固耐用不怕油污及高温,常见于车载转速相关的检知。

其三是Industrial Rotary Position Sensor(安森美电生磁感应式编码器)-NCS32100 电气规格如下:

  • 提供带有可编程索引的绝对位置输出
  • 提供速度、温度和备用电池测量
  • 支持 RS-485 界面通讯 (2.5 Mbps)
  • 全精度下的最大可检测转速:6000 rpm(最高可达24位元分辨率)
  • 精度降低时的最大可检测转速:60,000 rpm
  • 工作电源电压范围:75 V - 5.5 V
  • 通讯界面信号准位: 7 V - 5.5 V
  • 低功耗电池模式消耗:2 mA(典型值)
  • 全工作电流消耗 80 mA(典型值)
  • 内部可编程 M0−ARM MCU 提供数据界面, 配置、和校准功能

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