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上海申思特自動化設備有限公司
主營產(chǎn)品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風,丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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更新時間：2016-11-21 09:50:22瀏覽次數(shù)：829
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PILZ磁皮爾茲編碼器的智能化
PILZ磁編碼器是一種新型以磁敏感元件為基礎的檢測裝置，相對于光電編碼器，它具有許多優(yōu)點，轉速高、可靠性高、抗震動等級高、抗干擾能力強；惡劣環(huán)境下適應能力強，防塵、防油；整體結構簡單，安裝簡易、可靠；調(diào)試方便，易于小型化且價格低廉。因此，PILZ磁編碼器具備很大的市場潛力，未來將在許多領域代替光電編碼器。
PILZ磁皮爾茲編碼器的智能化
PILZ磁編碼器性能主要取決于磁傳感元件的性能以及磁柵的充磁技術。由于采用高分辨率磁柵的編碼器制作工藝比較復雜、開發(fā)費用高，體積相對大；而采用單對磁極磁柵的PILZ磁編碼器，需要進行高倍電子細分，在外界擾動下容易產(chǎn)生較大的角度誤差，導致精度變低。因此，本論文研究一種采用具有固定的低細分倍數(shù)集成霍爾芯片和低分辨率磁柵（50極磁場）的方法，來解決以上矛盾。在磁場分布方面，基于靜態(tài)磁場理論，建立了理想情況下多極式磁柵的磁場分布模型，通過使用Ansys12.0軟件對磁柵上的磁場分布進行了實物仿真計算，獲得了磁場三維分布圖以及芯片檢測位置的磁場強度變化情況。通過以上兩種方式的理論研究，用于指導信號發(fā)生部分的設計和檢測結構的安裝定位設計。磁柵磁場的質量和分布決定了信號發(fā)生部分產(chǎn)生的模擬量信號的質量，它的優(yōu)劣對編碼器的精度和信號處理的難度影響很大；信號處理部分能否在電機高速轉動下實現(xiàn)快速、精確的位置信息解算，決定了編碼器的性能好壞。所以本文將圍繞磁柵上的磁場分布和磁柵加工、安裝會帶來的誤差進行分析。磁場信號檢測芯片采用奧地利為電子的AS5306芯片，該芯片具有固定的細分倍數(shù)，每對磁極產(chǎn)生40個脈沖。PILZ磁編碼器使用線性霍爾元件作為主體，結構簡單，易實現(xiàn)微型化，適應惡劣環(huán)境能力強。實際應用中，PILZ磁編碼器的分辨率和精度除受制于線性霍爾元件的精度外，也與AD采樣精度、PILZ磁編碼器算法有密切關系。在分析比較PILZ磁編碼器的幾種實現(xiàn)算法的基礎上，給出了高精度的實現(xiàn)方案，在使用10 b it AD的基礎上，可達到超過0.1°的分辨率。所研究的智能化PILZ磁編碼器是對于轉動物體的位置、角速度進行高精度測量的一類傳感器，它可以把轉動物體的位置和角速度信息轉換成電脈沖信號，供二次儀表使用。 本文首先介紹了InSb磁敏效應的基本原理，對編碼器磁鼓的外圍磁場進行了計算分析，分析了磁鼓與磁頭間隙對磁頭輸出信號的影響，分析了磁鼓轉速對磁頭輸出信號幅度的影響，并根據(jù)這些計算和試驗分析，設計了PILZ磁編碼器的結構。對PILZ磁編碼器的信號處理電路進行了設計，設計了磁頭的放大比較電路、單片機信號采集電路和D／A轉換電路，設計了單片機信號采集和D／A部分的程序，使編碼器能在輸出數(shù)字信號的同時輸出與數(shù)字信號一一對應的模擬信號。對編碼器的各項性能進行了測試，結果表明：（1）智能化PILZ磁編碼器達到了設計的要求，能同時輸出準確的數(shù)字信號和模擬信號。（2）該智能化PILZ磁編碼器能夠在-10℃～70℃正常工作，信號輸出穩(wěn)定準確，解決了半導體銻化銦磁敏電阻溫度特性差的問題。（3）該智能化PILZ磁編碼器能夠長時間穩(wěn)定工作，有實際應用價值。（4）通過和現(xiàn)有的角度傳感器比較，該智能化PILZ磁編碼器具有溫度穩(wěn)定性好，輸出模擬信號的線性度好，靈敏度靈活可調(diào)，可以作為一種新型的角度傳感器在工業(yè)控制中使用。
PILZ磁皮爾茲編碼器的智能化
由于加工安裝時存在偏差，會造成磁柵檢測極距的變化，在不嚴重的情況下，該芯片也能夠抑制這些誤差， zui終，本文在理論分析與仿真的基礎上研制了一臺微型、高速化的復合式PILZ磁編碼器，通過測試編碼器的頻響，研制的PILZ磁編碼器達到了項目一定的性能指標要求，并且具有體積小、速度快、運行可靠等優(yōu)點。
